Лазерне різання металів

Лазерне різання металів

Лазерне різання металів — це передова технологія розкрою, під час якої матеріал плавиться, вигорає або випаровується під впливом сфокусованого лазерного променя високої потужності.
Нижче наведено основні технічні, технологічні та експлуатаційні характеристики цього методу.

Технічні характеристики процесу:

• Точність позиціонування: лазерні верстати з ЧПУ забезпечують точність до ±0,03–0,1 мм.
• Ширина різу (пропилу): вкрай вузька — від 0,1 до 0,3 мм (залежно від товщини металу), що дозволяє виконувати мікророзрізи та складні візерунки.
• Шорсткість поверхні розрізу (\(R_{z}\)): від 10 до 40 мкм. Край виходить гладким, без задирок і часто не потребує подальшої механічної обробки.
• Швидкість різання: варіюється від 0,5 до 30+ м/хв. Прямо залежить від потужності лазера (зазвичай від 1 до 12+ кВт) та товщини листа (тонкий метал до 2 мм ріжеться на максимальних швидкостях).

Можливості щодо товщини та типів металів

Максимальна товщина металу, що ріжеться, залежить від типу лазера (твердотільний/волоконний або вуглекислотний CO₂). Зведені характеристики для популярних металів:

Характеристики використовуваних газів (допоміжний газ)

Лазерне різання практично ніколи не відбувається в «порожньому» повітрі. У зону різу подається технологічний газ під тиском (від 0,5 до 20+ бар):
• Кисень (O₂): використовується для чорних сталей. Збільшує швидкість і товщину різу, але залишає невелику облою та оксидну плівку.
• Азот (N₂): використовується для нержавіючої сталі, алюмінію та латуні. Видуває розплавлений метал, охолоджує зону різу та захищає зріз від горіння й потемніння (зріз залишається чистим і блискучим).
• Стиснене повітря: економічна альтернатива для тонких металів (зазвичай до 2–3 мм), що вимагає потужного компресора та системи фільтрації.

Основні експлуатаційні переваги

• Мінімальна зона термічного впливу (ЗТВ): метал навколо розрізу не перегрівається, що виключає деформацію деталі.
• Безконтактний метод: механічний тиск на лист відсутній, що дозволяє легко різати крихкі або тонкі заготовки.
• Економія матеріалу: завдяки тонкому різу та комп’ютерній розкладці (nesting) деталі можна розміщувати практично впритул одна до одної.