кафедра ОМТіСТ ЦНТУ :: Абітурієнту :: Лазерне різання матеріалів

 

ЛАЗЕРНЕ РІЗАННЯ МАТЕРІАЛІВ

 

У промисловості використовуються різноманітні верстати загального і спеціального призначення для розкрою листових, профільних і інших заготовок із різних металів і сплавів. Проте при багатьох перевагах цього процесу необхідно зазначити недоліки, які пов’язані з низькою продуктивністю, високою вартістю відрізного інструмента, труднощами або неможливістю розкрою матеріалів по складному криволінійному контуру.

У зв’язку із цим виникла необхідність у розробці і виробничому освоєнні методів різання сучасних конструкційних матеріалів, які забезпечують високу продуктивність процесу, точність і якість поверхонь зрізу. До таких перспективних процесів поділу матеріалів необхідно віднести лазерне різання металів, який заснований на процесах нагрівання, плавлення, випаровування, хімічних реакціях горіння і видалення розплаву із зони різання.
Сфокусоване лазерне випромінювання, забезпечуючи високу концентрацію енергії, дозволяє розділяти практично будь‑які метали і сплави незалежно від їхніх теплофізичних властивостей. При цьому можна одержувати вузькі зрізи з мінімальною зоною термічного впливу.

 

лазерна обробка

При лазерному різанні є відсутнім механічний вплив на оброблюваний матеріал і виникають мінімальні деформації, як тимчасові в процесі різання, так і залишкові після повного охолодження отриманої деталі. Внаслідок цього лазерне різання металів можна здійснювати з високою точністю, у тому числі легкодеформовних і нежорстких заготовок або деталей.
Завдяки великій потужності лазерного випромінювання забезпечується висока продуктивність процесу в поєднанні із високою якістю поверхонь зрізу. Легке і порівняно просте керування лазерним випромінюванням дозволяє здійснити різання листового металу по складному контуру плоских і об’ємних деталей з високим ступенем автоматизації процесу.


деталь, яка виготовлена лазерним різанням деталь, яка виготовлена лазерним різанням


Лазерне різання металу застосовується на багатьох сучасних підприємствах, у таких сферах, як:

  • машинобудування;
  • авіа- і суднобудування;
  • приладобудування;
  • інструментальне виробництво;
  • меблева промисловість;
  • виготовлення елементів дизайну інтер’єру і екстер’єру;
  • виробництво торговельного устаткування: полиці, стелажі, підставки тощо;
  • рекламна продукція: сувеніри, таблички, стенди, вивіски, шаблони, літери;
  • елементи для художнього кування металу;
  • підприємства енергетичного комплексу;
  • будівництво тощо.

Процедура лазерного різання металу може застосовуватися не тільки безпосередньо для різання, але і для проведення гравірування різноманітних виробів.

Деталі,
які виготовлені лазерним різанням


Лазерне різання також призначене для дрібносерійного виробництва. Для цього прийнято використовувати устаткування, яке характеризується невисокою потужністю лазера і невеликими розмірами.
Лазерним різанням можна здійснити з мінімальними похибками (0,001 мм) досить складні технологічні процеси, наприклад, лазерне різання об’ємних деталей і різання по складному контуру. З використанням подібної технології розкроюють матеріали в листах — конструкційну і нержавіючу сталь, алюміній, дерево і навіть пластик. Роботи проводяться за короткий проміжок часу із низькою собівартістю різання і бездоганною якістю.

Через відсутність прямого контакту виробу і ріжучої головки устаткування безпечно обробляє тендітні вироби, твердосплавний матеріал, легко розкроює тонколистову сталь на високій швидкості.
При лазерному різанні кольорового або чорного металу відсутні фізичні деформації і мікротріщини на поверхні готових виробів.
Випускаються спеціалізовані верстати для лазерного різання труб, які виступають придатними для будь‑яких профілів, причому обробку можна робити безпосередньо по всій довжині заготовки.
Pозглянуті особливості лазерного різання наочно демонструють безсумнівні переваги процесу в порівнянні із традиційними методами обробки.

 

лазерна обробка

обробка лазерним різанням труб


Основними перевагами лазерного різання є:

  • висока точність різання і одержання контуру будь‑якої складності;
  • гладкий і рівний зріз, що не вимагає подальшої обробки;
  • висока економія матеріалу за рахунок оптимальної розкладки деталей і мінімізації відходів;
  • можливість створення отворів діаметром від 0,1 мм;
  • можливість обробки практично будь‑яких металів і сплавів;;
  • високошвидкісне різання без деформації тонколистового прокату;
  • економія часу (особливо важливо при виготовленні великих партій у стислі терміни);
  • комп’ютеризація процесу і легкість керування устаткуванням;
  • порівняно невисока вартість обробки.

Обробка лазерним різанням
трубної заготовки

 

Приклади використання лазерного різання матеріалів

Високошвидкісний лазер для різання Високошвидкісний лазер для різання акрилу, паперу, тканини, пластику, дерева, мармуру, скла, каменю.
Лазерне різання паперу Лазерне різання паперу без будь‑якого пропалювання по краях.
Лазерне різання неметалевих матеріалів Лазерне різання неметалевих матеріалів.
Впровадження новітніх можливостей 3D лазерної обробки Впровадження новітніх можливостей 3D лазерної обробки від MITSUBISHI.
Лазерне різання акрилу Лазерне різання акрилу.
Лазерна система різання м'якої сталі Лазерна система різання м’якої сталі.
Система швидкого 3D прототипування LaserOrigami Система швидкого 3D прототипування LaserOrigami.

 

© 2019 KNTU