Оборудование лазерной резки металла

Наше предприятие специализируется на разработке и производстве оборудования на основе импульсных твердотельных лазеров, что сразу определяет специфические особенности данного оборудования. Эти особенности связаны, во-первых, с длиной волны излучения (1мкм) и, во-вторых, с импульсным характером воздействия излучения на материал. При падении излучения на поверхность металла значительная доля этого излучения не поглощается, а отражается металлом. Причем доля отраженного излучения зависит от длины волны и тем больше, чем больше длина волны. Длина волны излучения твердотельного лазера составляет около 1 мкм, а длина волны излучения газового лазера - около 10 мкм. Именно по этой причине раскрой алюминиевых сплавов дается газовым лазерам с большим трудом, а, например, медь, вообще оказывается не по зубам. Поэтому оборудование на основе твердотельных лазеров, с излучением с достаточно малой длины волны обладает по сравнению с оборудованием на основе газовых лазеров существенными преимуществами при обработке металлов. Особенно ярко эти преимущества проявляются при обработке цветных металлов и сплавов. Для примера можно привести технологические возможности нашего оборудования. Использование в нем лазера со сравнительно небольшой мощностью (до 500 Вт) позволяет уверено кроить детали из алюминиевых сплавов толщиной до 6 мм, латуни до 5-6 мм меди до 4 мм, а также молибдена, титана, серебра, золота и пр. Вторая особенность нашего оборудования состоит в импульсном воздействии на материал. При резке металла излучение лазера расплавляет слой металла, расплавленный металл выдувается из зоны реза газовой струей. Слой расплавленного металла нагревает соседние области, что приводит к изменению свойств материала вблизи границы реза. Эти приграничные области называют зоной термического влияния. Для того чтобы уменьшить эти зоны и свести к минимуму нагрев материала следует уменьшать время воздействия излучения на материал. Это возможно либо при очень большой скорости реза, когда луч быстро переносится с одного места на другое, либо при импульсном воздействии на материал. Первый способ имеет довольно большие ограничения, например, при резке достаточно толстых материалов или материалов с высокой теплопроводностью. При импульсном воздействии зону термического влияния можно свести к минимуму. В нашем лазере минимальная длительность воздействия может составлять 250 мксек, а характерная длительность воздействия излучения при резке составляет 1-2 мсек. При таком воздействии зона термического влияния становится минимальной и составляет всего лишь десятки микрон, деталь при резке остается практически холодной, тепловые потери при резке - минимальны. Это бывает важно при резке материалов с покрытием (вблизи реза покрытие остается целым). С такими задачами чаще всего встречаются при изготовлении рекламной продукции (вывески, объемные буквы и пр.) Именно по этой причине в этой области чаще всего используется оборудование на основе твердотельных лазеров. Данная особенность процесса резки также очень важна при изготовлении деталей с малыми перемычками между отверстиями или при изготовлении деталей, у которых кромка не должна быть модифицирована. И, наконец, третья очень важная особенность нашего оборудования, это чрезвычайная технологическая гибкость. Система управления позволяет менять параметры излучения в очень широком диапазоне. Длительность импульса от 0.25 до 5 мсек, частоту следования импульсов от 10 до 200 Гц, имеется возможность задавать форму импульса, менять режим работы лазера в процессе резки (что очень важно при прошивке отверстий) и многое другое. Это позволяет подбирать оптимальный режим обработки для очень широкого круга материалов от меди до особо твердых сплавов, от натуральных камней до сложных искусственных композиционных материалов, керамик. Такое разнообразие обрабатываемых материалов доступно лишь импульсным твердотельным лазерам.