Лазерная резка стали
Сплав железа с углеродом хорошо известный как сталь, получил широкое распространение и используется ныне во всех областях производственной и хозяйственной деятельности человека. В настоящее время прочностные и другие свойства стали являются востребованными в металлургии и химической промышленности, машиностроении и авиации, приборостроении, строительстве, сельском хозяйстве и прочих отраслях. При этом по свойствам различают более 700 марок сплавов, отличающихся своим химическим составом и набором легирующих компонентов. Наличие углерода в сплаве при содержании не более 2,1% позволяет обрести металлу твердость. При этом перенасыщение приводит к ухудшению характеристик, а именно появлению хрупкости. В связи с этим различают легированные и углеродистые марки. Последние в зависимости от долевого содержания примеси классифицируются на малоуглеродистые – до 0,25%, среднеуглеродистые – от 0,25% до 0,6% и высокоуглеродистые сплавы – более 0,6% содержания углерода. Помимо этого в качестве добавок активно применяют хром с целью повышения прочности и твердости, ниобий при необходимости повысить устойчивость к коррозии и воздействию кислот, кобальт для роста ударной стойкости и жаропрочности, а также никель, способный повысить показатель коррозионной стойкости и прокаливаемости.
В зависимости степени раскисления стали делятся на кипящие, спокойные и полуспокойные. Стали классифицируются на различные классы качества и разделяются по химсоставу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 54384-2011. Марки углеродистых сплавов устанавливает ГОСТ 380-2005, а жаропрочных, коррозинностойких, жаростойких и нержавеющих сплавов – ГОСТ 5632-2014.
Для изготовления деталей и изделий из всех видов стального листового, трубного, профильного проката используют операцию резки. Для обработки металла применяют механические способы, технику газовой и гидроабразивной резки. При этом одной из наиболее точных является лазерная резка, которая благодаря набору качеств пользуется высокой популярность и используется в массовом производстве.
Возможности и характеристики лазерной резки
Технологическая операция по обработке металлических изделий и раскрою стали с применением сфокусированной энергии лазерного луча реализуется на специальных станках. В настоящее время существует 3 вида технологического оборудования, которое находит применение для резки стали лазером:
- твердотельные установки;
- газовые станки;
- оборудование газодинамического типа.
Установки лазерной резки твердотельного типа обладают наименьшей мощностью - до 6 кВт. Их конструкция предусматривает наличие лампы накачки и рабочего тела, в качестве которого чаще всего используется рубиновый стержень. Излучение от лампы при помощи системы зеркал фокусируется на искусственном кристалле, формируя импульсы излучения с заданной энергетической плотностью. Чаще всего такие станки функционируют в импульсном режиме, реже встречаются агрегаты осуществляющие резку непрерывным излучением.
В газовых установках мощность варьируется до 40 кВт. При этом функцию рабочего тела в них выполняет газ, который находится в пространстве режущего луча. Как правило, это щелевые установки, в которые среда в виде углекислого газа закачивается и подается через специальную трубку. Аппаратура отличается компактностью, простотой и оптимальным соотношением габаритов и мощности.
Мощность газодинамических станков лазерной резки может достигать 100 кВт. Принцип их действия основан на использовании рабочего газа, который подвергается нагреву до 2000 – 3000 С° и пропусканию через сопло с высокой скоростью с последующим охлаждением. Ввиду высокой стоимости данный вид оборудования не получил широкого распространения.
В состав станка для лазерной резки стали входят следующие компоненты:
- набор зеркал, сопло, оптические линзы и газовое устройство, представляющее собой узел излучения и формирования газового потока;
- газовый или твердотельный излучатель, характеризующийся набором оптических и энергетических параметров;
- модуль координации – узел, осуществляющий перемещения луча в пространстве, реализующий функцию точного перемещения головки;
- блок управления и контроля – базовый компьютер, реализующий координацию всех процессов по заданной программе, слежение за уровнями потоков;
- рабочая плоскость – место расположения исходных стальных заготовок.
В ходе работы лазерный станок выделяет значительную тепловую энергию и, как следствие, лазер и оптика подвергаются сильному нагреву. Для их нормального функционирования их необходимо охлаждать. Это реализуется посредством обдува элементов воздушными потоками или с использованием воды. При этом неминуемо лазерное оборудование для резки металла имеет в своем составе холодильную установку или теплообменник.
С помощью лазерной резки можно производить обработку и полное разделение различных металлов, среди которых:
- все виды и марки обычных, углеродистых, легированных, жаростойких и жаропрочных марок с толщиной от 0,2 мм до 30 мм;
- нержавеющие марки сталей с толщиной от 0,2 мм до 50 мм.
Металлообработка, заказанная в нашей компании, осуществляется в самые сжатые сроки!
-
Создание изделий от 1 часа
-
Отсрочка платежа постоянным клиентам
-
Возможна оплата по факту отгрузки
-
Качество продукции соответствует ГОСТам, ТУ и подтверждено сертификатами
Плюсы и минусы лазерной технологии
Лазерная обработка стали заслужила высокую популярность благодаря совокупности высоких эксплуатационных характеристик и возможностей. Среди них:
- высокая степень точности резки;
- небольшой процент отходов;
- отсутствие необходимости в последующей механической обработке;
- высокое качество реза, кромок;
- эффективность и производительность;
- отсутствие контакта с заготовкой;
- автоматизация и гибкость техпроцесса.
Наряду с этим необходимо отметить и недостатки методики, такие, как:
- высокая энергоемкость – мощность установок достигает до 100 кВт;
- ограниченный диапазон разрезаемых стальных материалов, который составляет от 0,2 мм до 30 мм, не позволяет работать с полным ассортиментом листового проката.
с момента заказа
