Основы технологии оптической резки, как актуальные знания для изучения, представляют собой важный аспект промышленного развития. Именно в 1970-х годах фотоны впервые были применены для отсечения материалов, отметив начало новой эры в производственных методах.

Принцип работы лазерной резки

Сегодня в современной промышленности метод оптической резки нашел широкое применение в обработке различных сырьевых материалов, включая листовой металл, пластмассу, стекло, керамику, полупроводники, а также такие вещества, как текстиль, дерево и бумага. Прогнозируется, что в ближайшие годы использование оптической резки в прецизионной и микрообработке будет становиться все более востребованным.

Давайте погрузимся в сам метод оптической резки. При попадании сфокусированного фотонного луча на сырьевой материал происходит быстрый нагрев облучаемой области, что приводит к разделению или испарению сырья. При проникновении оптического луча в материал начинается процесс разделения, в котором лазер движется вдоль заданного контура, отсекая материал по мере движения.

Для удаления сырья из разрыва применяется газовый поток, создавая узкий разрыв между отсекающей частью и основной пластиной. Ширина получаемого разрыва почти совпадает с диаметром сфокусированного оптического луча.

Газовая резка

Газовая резка представляет собой стандартный метод, используемый для обработки низкоуглеродистой стали. При этом газовый компонент выступает в качестве отсекающего вещества. Перед вдуванием в разрыв давление газа повышается до 6 бар, в результате чего нагретый материал вступает в реакцию с газом, начинает гореть и окисляться, что освобождает значительное количество энергии.

Резка сжатым воздухом

Метод резки разделением является еще одним распространенным процессом, применяемым для работы с металлом и другими легкоплавкими веществами, например, керамикой. В данном случае азот или аргон используются в качестве отсекающего газа, а воздух под давлением 2-20 бар проникает через разрыв. Эти инертные вещества не взаимодействуют с отсекаемым материалом, а просто выдувают его из разрыва, предотвращая окисление отсекающей кромки.

Преимущества лазерной резки:

1. Высокая точность: Лазерная резка обеспечивает высокую степень точности и повторяемости, что делает ее идеальным выбором для производства деталей с высокими требованиями к геометрии и размерам.
2. Минимальные потери материала: Благодаря узкому лазерному лучу и маленькой зоне теплового воздействия лазерной резки можно добиться минимальных потерь материала, что экономит сырье и снижает затраты на производство.
3. Возможность резки различных материалов: Лазерная резка позволяет обрабатывать широкий спектр материалов, включая металлы, пластик, дерево, стекло, керамику и другие.
4. Малые затраты на обслуживание: Лазерные системы обычно требуют минимального обслуживания и имеют длительный срок службы, что снижает операционные расходы.
5. Возможность сложных форм и контуров: Благодаря высокой точности и контролю над лазерным лучом, лазерная резка позволяет создавать сложные формы и контуры, которые трудно или невозможно достичь другими методами.
6. Меньшее воздействие на окружающую среду: Поскольку лазерная резка обычно не требует использования химических веществ или охлаждающих жидкостей, она более экологически чистый метод производства.

Эти преимущества делают лазерную резку предпочтительным выбором для широкого спектра промышленных и производственных приложений.