О лазерном раскрое листовых металлов и пластиков
Святозаръ оформительскiе мастерскiе
   

О лазерном раскрое листовых металлов и пластиков


Технология лазерной резки подразумевает бесконтактный раскрой листового материала сфокусированным лазерным лучом с подаваемыми в зону реза вспомогательными газами.

Такой способ раскроя дает высокое качество поверхности кромки реза (часто последующая обработка вовсе не требуется). По сравнению с плазменной резкой, механической обработкой и причими традиционными способами он имеет следующие преимущества:

- большая степень автоматизации процесса;
- высокая скорость и точность;
- оперативность работ;
- возможность раскроя материалов по сложным контурам.

Однако, ввиду того, что оборудование для лазерной резки весьма дорого стоит, его применение будет рентабельно только там, где раскрой традиционным способом затруднен или вовсе не может быть использован.

Требования к листовым материалам для резки

Ограничения:

Длина волны 10,6 мкм подходит для широкого перечня синтетических и натуральных материалов. Исключение составляют карболиты/бакелиты и текстолиты - из-за наличия в их составе феноло-формальдегидных и эпоксидных смол, которые не имеют фиксированной температуры плавления, не способны к возгонке и способны вскипать с сильным газовыделением при резком повышении температуры. 

По этой же причине лазером не режут влагостойкие фанеры, которые при производстве обрабатываются с использованием фенолформальдегидной и карбамидоформальдегидной смол. 

Особых требований к органическим листовым материалам не предъявляется - помимо того, что листы должны быть ровными.

Целый ряд ограничений предъявляется к резке металла. Лучше всего воздействие лазером вопринимают металлы с низкой теплопроводностью, углеродистые и конструкционные стали. Цветные и легкие металлы, хорошо проводящие тепло, режутся с большими (как алюминий) или меньшими (как латунь) затруднениями, а медь вовсе не режется длиной волны 10.6 мкм. Причина заключается в том, что в ходе резки лазером материал разрушается, поглощая тепловую энергию луча.

Натуральные материалы:

Картон, кожа, древесина, а также фанера, ДВП, МДФ/ЛДФ/ХДФ не только прекрасно переносят лазерную резку, но и улучшают под ее воздействием эксплуатационные характеристики. В частности, поверхность термообработанного края деревянной заготовки имеет более высокую плотность и на 90% меньшую гигроскопичность - даже без дополнительной обработки. А распад древесных сахаров в процессе термообработки делает древесину устойчивой к гниению и поражению микрообранизмами - так как лишает их питательной среды.

Кроме того, “обожженый” срез натурального материала выглядит весьма эстетично.

Пластики:

Лазерную резку применяют при раскрое:

- органического стекла [ПММА — полиметилметакрилат];
- поликарбоната;
- полистирола;
- лавсана [ПЭТ — полиэтилентерефталат];
- фторопластов [тефлон и пр.];
- капролона [ПА-6 — полиамид-6];
- АБС [акрилонитрил-бутадиенстирол].

В процессе резки происходит быстрое плавление и/или испарение материала: при локальном нагреве часть компонентов испаряется, часть - расплавляется и выдувается из зоны резки. Срез материала почти не меняет цвет, либо вовсе его не меняет, если продувка зоны резки удаляет из нее продукты горения достаточно быстро. Стоит отметить, что, чем выше мощность продувки, тем более матовым и шершавым будет срез. При раскрое органического стекла часто уменьшают подачу технологического газа - и срез получается гладким, ровным и блестящим - как будто отполированным, особенно если стекло литое, а не экструдированное. На больших толщинах этот эффект проявляется заметнее всего.

Однако недостаточное охлаждение может быть опасно. Слабая продувка зоны реза нередко провоцирует заплавление и слипание деталей, а также образование дефектов в виде пузырьков из-за вскипания полимера.

При резке пластмасс с преобладанием процесса плавления над испарением возможно потемнение среза или появление на нем легкого желтоватого оттенка, а также выброс расплава на нижнюю поверхность листа. Поэтому не рекомендуется предварительно удалять защитную пленку, которой сейчас покрывают почти все листовые отделочные и конструкционные материалы.

Металлы

Так как окислы металлов имеют больший, чем сами металлы, коэффициент поглощения тепла на длине волны 10.6 мкм, для увеличения эффективности лазерной резки металла в качестве вспомогательного газа используется кислород. Теплота, выделяемая при реакции окисления в зоне резки, дополнительно работает на результат.

Минус кислорода как вспомогательного газа - образование трудноудалимого слоя окислов на срезе. Уже разрезанный метал нуждается в обработке и зачистке. Более качественный рез дает использование осушенного воздуха. Содержащийся в нем азот в процессе раскроя вступает с металлом в реакцию и образует слой нитридов, которые защищают и упрочняют поверхность металла. Однако этот способ при мощности излучателя 800 Вт подходит только для листов конструкционной и нержавеющей стали толщиной не более 1 мм.

Качество среза и скорость раскроя металла зависят от содержания углерода (до 0.6%) и кремния (до 0.04 %) в составе сплава. В большей степени этим требованиям отвечают слабо раскисленные мало- и среднеуглеродистые кипящие стали Ст1кп — Ст4кп, Cт1Cкп — Cт5Cкп и др.

главная

о нас

фото

расценки

видео

прочее

библио

контакты

новости

разработка сайта Интернет Агентство Webhouse