Введение
Точность и эффективность имеют первостепенное значение в современном мире производства. В условиях быстрого развития отрасли необходимо иметь оборудование, способное удовлетворить спрос.
Станок для резки волоконным лазером занимает центральное место. Это передовое оборудование сегодня используется во многих промышленных сферах. Если вы занимаетесь производством автомобилей, аэрокосмической техникой, изготовлением металлоконструкций или индивидуальным проектированием, понимание возможностей и преимуществ волоконно-лазерной резки может значительно улучшить ваши производственные процессы.
В этом руководстве вы сможете лучше рассмотреть это чудо промышленной мысли.
Что такое волоконно-лазерная резка?
Волоконно-лазерная резка - это высокотехнологичный промышленный метод резки материалов, таких как металл, с помощью лазерного луча. Существует несколько видов лазерной резки, но волоконный лазер считается самым точным. Такая точность достигается благодаря использованию волоконно-оптического кабеля для получения мощного луча.
Оптоволоконный кабель лазера легирован редкоземельными элементами, например иттербием, для лучшего усиления луча. Хотя волоконные лазеры чаще всего используются для резки промышленных металлов, в зависимости от установки они могут резать и неметаллы.
Как работает технология волоконно-лазерной резки?
Работа волоконного лазерного резака соответствует общему принципу работы всех лазеров. Его мощный луч плавит и испаряет металлы, создавая чистые разрезы.
Однако главное отличие заключается в том, как станок для лазерной резки производит интенсивный луч. От лазерного резонатора волоконно-оптический кабель направляет энергию к режущей головке. Волоконные лазеры обеспечивают более высокую эффективность и скорость резки, чем их лазерные аналоги.
Для удаления частиц расплавленного металла используется струя газа, обычно кислорода.
Какие металлы могут резать станки для лазерной резки?
Волоконно-лазерная резка, как правило, совместима с черными и цветными металлами. Это подтверждается ее широким промышленным применением, поскольку она может работать с различными типами и толщиной металла.
Вот сводка металлов, для которых обычно используются волоконные лазеры.
- Мягкая сталь
- Нержавеющая сталь
- Алюминий
- Медь
- Латунь
- Титан
- Оцинкованная сталь
- Инструментальная сталь
Преимущества станков для лазерной резки
Во всем мире наблюдается явная тенденция к росту популярности станков для лазерной резки. Согласно некоторым исследованиям рынка, его мировой рынок оценивается более чем в 5 миллиардов долларов США и, по прогнозам, за 5 лет вырастет почти вдвое. Благодаря своим неоспоримым преимуществам станки для лазерной резки продолжают пользоваться все большей популярностью.
Высокая точность и аккуратность
Всем типам лазеров присуща точность резки. Именно этот атрибут сразу приходит на ум, когда речь заходит о лазерных резаках.
Волоконные лазеры ничем не отличаются от других. Они могут резать с точностью до 0,05 мм без заметных отклонений при определенной настройке. Чтобы представить это в более ясной перспективе, можно сказать, что это такая же тонкая прядь, как один человеческий волос.
Универсальность
Еще одна область применения волоконных лазеров - это их широкое применение. Они являются одними из самых универсальных промышленных резаков. Волоконные лазеры могут разрезать широкий спектр металлов и неметаллических материалов. Это делает их идеальными в различных отраслях промышленности, таких как автомобильная, медицинская и аэрокосмическая. Помимо резки, этот тип лазера также совместим с гравировкой и сварочными работами.
Низкие эксплуатационные расходы
Волоконные лазеры имеют сравнительно меньшую стоимость обслуживания, чем другие типы лазеров. Помимо меньшего количества движущихся частей, волоконные лазеры также более энергоэффективны. Кроме того, в отличие от CO2- и YAG-лазеров, они не нуждаются в дозаправке газом и зеркалами. Меньшее количество расходных материалов облегчает расходы на эксплуатацию. Не говоря уже о том, что лазерные диоды в волоконных лазерах служат дольше, чем в других типах.
Области применения станков для резки волоконным лазером
Помимо работы с различными металлами, универсальность волоконного лазера также заключается в его различных функциях. Помимо резки, волоконно-лазерная резка предлагает еще больше функций, что делает ее достойным вложением средств.
Именно здесь чаще всего используются волоконные лазерные резаки.
Функции:
- Резка металлических и неметаллических материалов
- Гравировка
- Сварка
- Маркировка
- Бурение
- Очистка
- Обработка поверхности
- Травление
- Текстурирование
Промышленность:
- Изготовление металлоконструкций
- Автомобильная промышленность
- Аэрокосмическая промышленность
- Медицинские приборы
- Электроника и электротехническая промышленность
- Вывески и реклама
- Производство ювелирных изделий
- Возобновляемая энергетика
- Тяжелая промышленность
- Продукты питания и упаковка
- Искусство и декоративные предметы
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между лазерной резкой CO2 и волоконной лазерной резкой?
Лазерные резаки CO2 отличаются от волоконных лазеров по нескольким параметрам. Одно из главных отличий - источник лазерного излучения. Лазерный луч CO2 исходит от источника энергии в виде газовой смеси, в то время как в волоконных лазерах используется твердотельная лазерная технология.
Длина волны волоконных лазеров также короче - 1,06 микрона по сравнению с 10,6 микрона у CO2. Это делает волоконные лазеры более совместимыми с металлами, в то время как CO2 лучше подходит для неметаллов. CO2-лазеры не могут сравниться с волоконными лазерами по скорости, качеству и эффективности резки. Единственная оговорка - волоконные лазеры имеют более высокую цену, чем CO2.
Какую глубину может прорезать волоконный лазер?
Проникновение резки волоконного лазера по-прежнему зависит от конкретных материалов. Как правило, станок для лазерной резки может резать от 1 мм до 25 мм глубиной. Мягкая сталь может быть разрезана на толщину 20-25 мм. Но с более мощными волоконными лазерами можно справиться с резкой листа низкоуглеродистой стали толщиной 30-40 мм.
Вот средняя глубина резки волоконными лазерами различных металлов:
Нержавеющая сталь: До 20 мм
Алюминий: До 16 мм
Медь и латунь: До 4 мм
Титан: До 25 мм
Эти цифры часто являются максимальной глубиной резки для волоконных лазеров. Однако, несмотря на то, что они могут работать с такими толщинами, качество резки все равно будет отличаться. Использование правильной мощности лазера для эффективной резки определенной глубины имеет решающее значение.
Сколько стоят станки для лазерной резки?
Волоконно-лазерные резаки стоят недешево, это точно. Тем не менее, у вас есть значительные возможности для выбора лазерного станка начального, среднего или высокого класса. Для начального уровня стоимость станка составляет от 20 000 до 50 000 долларов США. Машины среднего уровня обычно стоят от 50 000 до 150 000 долларов США. А высококлассные волоконные лазеры могут достигать внушительной цены - более US$500 000. Добавьте к этому бюджету дорогостоящую замену лазерных диодов и другие расходы на эксплуатацию и обслуживание.
Какие меры предосторожности необходимы при работе со станком для резки волоконным лазером?
Хотя работа с волоконными лазерами, как правило, автоматизирована, работа с ними сопряжена с рисками и опасностями. Высока вероятность ожогов, лазерного излучения, токсичных испарений и т. д. Поэтому не следует легкомысленно относиться к профилактическим мерам.
Вот меры безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с лазерным резаком:
- Защитные очки для лазеров
- Правильная вентиляция и вытяжка
- Закрытая зона резки
- Надлежащее обучение и знания оператора
- Таблички и предупреждающие надписи
- Меры пожарной безопасности
- Электробезопасность
- Погрузочно-разгрузочные работы и наладка оборудования
- Обслуживание и проверка оборудования
- Аварийные остановки и процедуры отключения
- Контроль шума