Технология лазерной резки металлов: принцип работы, параметры, области применения

Лазерная резка металлов - высокотехнологичный метод обработки материалов. Он позволяет с очень высокой точностью резать листы, трубы, профили практически любой конфигурации. Уникальное сочетание скорости, точности, гибкости и экономичности делает лазер чрезвычайно эффективным инструментом в промышленности.

Но как конкретно осуществляется этот передовой процесс? Какие физические принципы лежат в основе разных видах лазерной резки и каковы ключевые параметры? Где сегодня активно применяется лазерная резка и каковы перспективы этой технологии? Ответы на эти вопросы представлены в данной статье.

Принцип работы

Лазерная резка основана на тепловом воздействии на металл сфокусированного лазерного луча высокой мощности. За счет концентрации энергии в точке достигается интенсивный локальный нагрев материала, что приводит к его расплавлению. Далее расплав выдувается струей газа, чаще всего кислорода.

Используются разные типы лазеров - газовые, твердотельные и волоконные на основе различных активных сред. Они отличаются длиной волны и мощностью. Луч фокусируется оптической системой в пятно диаметром от долей до единиц миллиметров. Это позволяет получить необходимую плотность мощности для резки.

Таким образом достигается необходимая плотность мощности. В зависимости от толщины обрабатываемого материала может использоваться резка насквозь или, как вариант - глубокая с последующей механической доработкой.

Параметры процесса

Чтобы получить качественную резку, необходимо точно настроить следующие параметры:

• 
  
• мощность лазера определяет максимальную толщину разрезаемого материала;
• 
  
• скорость резки влияет на чистоту и ровность кромок среза;
• 
  
• расстояние от лазерной головки до поверхности детали также критично для фокусировки;
• 
  
• вид газа (кислород, азот, воздух) и его давление воздействуют на процесс выдувания расплава.

Как видно, существует множество нюансов, влияющих на результат резки. Опытный оператор может подобрать оптимальные режимы для конкретных задач. Автоматизированные системы управления помогают добиться стабильно высокого качества реза.

Области применения

Благодаря уникальному сочетанию высокой скорости, точности и гибкости, лазерная резка широко применяется в самых разных отраслях промышленности.

Одно из ключевых направлений - металлообработка и машиностроение. Здесь лазер режет листы металла, трубы, профили для изготовления деталей станков, пресс-форм, различных инструментов.

Второе большое направление - автомобилестроение. С помощью лазеров выполняют раскрой листового металла для кузовных панелей, а также режут трубы для производства выхлопных систем.

Еще одно перспективное применение - авиакосмическая отрасль. Здесь лазерная резка используется при изготовлении ответственных деталей для самолётов и космических аппаратов.

И это далеко не полный список областей, где активно применяется передовая технология лазерной резки.