Резка металла лазером происходит посредством воздействия на небольшие участки лучом под большим давлением и температурой. Благодаря мощному узконаправленному лучу можно качественно обрабатывать даже незначительные области. Именно пэотому лазерная резка высоко ценится в сфере обработки металлических изделий.
При воздействии лазера на металл происходит его нагревание до первичной температуры плавления. Границы при нагревании постепенно распространяются вглубь металла. При длительном воздействии лазера нагревание увеличивается, и металл начинает кипеть. При этом он активно испаряется. Исходя из этих данных, выделяют два типа резки металла: испарение и плавление. Однако первый метод подходит лишь для обработки тонких листов, так как требует высоких затрат энергии.
На практике наиболее часто применяется лазерная резка металла плавлением. В этом случае в качестве вспомогательного инструмента для увеличения скорости работы и уменьшения уровня энергозатрат применяют газ (О2, N2, воздух). Струя газа направляется в щель разреза, удаляя при этом остаточные продукты плавления металла. Такой способ называют газолазерным.
Типы лазеров
Любой лазер в своем составе имеет три основные части:
- генератор энергии;
- рабочее тело;
- оптика для усиления излучения.
В работе, как правило, применяют два типа лазеров: твердотелые и газовые. В твердотелом лампа накачки пускает световые импульсы, которые возбуждают атомы в рабочем стержне. Через систему зеркал луч направляется через полупрозрачное стекло на объект. Такие аппараты имеют низкую мощность до 6 кВт, а длина волны около одного мкм.
Газовый лазер в основном теле имеет смесь газов (СО2, гелий и азот), которая нагнетается с баллонов при помощи насоса. Аппараты с продольной прокачкой активируют атомы газа пуском электрического разряда. Система зеркал выводит луч на обрабатываемый металл. Хорошую мощность показывает агрегат с поперечной прокачкой (от 20 кВт). Не менее мощные и щелевые СО2 лазеры. Но самые высокие показатели дают газодинамичкские лазеры.
Определяющие параметры лазера: мощность аппарата, скорость резки, давление вспомогательного газа, диаметр луча.
Если говорить об импульсном излучении, стоит обратить внимание на:
- частоту импульсного повторения;
- продолжительность одного импульса;
- среднюю мощность импульса.
Твердотелые лазеры лучше применять на сплавах алюминия, меди и латуни. Также они тонко реагируют на неровности поверхности обрабатываемого металла. Углекислотный лазер используют для резки как металлических объектов, так и неметаллов.
Комментарии