Сферы применения лазера по металлу

На предприятиях используют различные станки, в том числе и лазерные. Они по сравнению с другими видами оборудования имеют множество преимуществ.

Применяют их для обработки маленьких партий заготовок, которые из различных материалов. Дерево или металл более приоритетны.

Подобные машины удобны для производства штампов, печатей, сувенирных изделий, плакатов, лекал и элементов интерьера.

Сфера применения и принцип работы

Станки для лазерной резки часто используют на предприятиях, изготавливающих рекламные материалы. А также применяют в таких сферах, как строительная, машиностроительная, авиастроительная, судостроительная, легкая промышленность.

Нельзя сказать, что это оборудование слишком сложное в эксплуатации. Вначале ручным способом делается необходимый чертеж заготовки. Затем основу закрепляют на столе лазерного станка для гравировки и резки. Необходимую работу осуществляет специальная лазерная головка. При этом механический контакт между самим инструментом и заготовкой отсутствует.

Луч, который разогревается до высокой температуры, производит резку. В месте разрезания металл расплавится и удалится струей газа.

Преимущества

Их достаточно много:

1. Заготовка не сомнется, не поцарапается во время работ.
2. Работы высокоточны.
3. Торцы заготовки не нуждаются в дополнительной обработке из-за чистого реза.
4. Есть возможность выполнять довольно сложные операции, такие как мельчайшие надписи, узоры.
5. Экономный расход материала.
6. Малый вес, небольшие размеры.
7. Для установки на производстве не нужен фундамент.

Виды лазерных головок

В подобном оборудовании используют различные инструменты. Для резки лазером используют 3 вида головок:

1. Твердотельные. Разогревается такая головка с помощью высоковольтной разрядной лампы. Они работают либо в импульсном, либо в постоянном режиме генерации.
2. С диодной накачкой. Это новое оборудование. Здесь не применяют разрядные лампы. Вместо них стоят светодиоды. Это более дорогие механизмы, но более безопасные и удобные в эксплуатации. В станках с такими головками нет элементов с высоким напряжением.
3. СО2-лазеры. Это наиболее современное оборудование. Его применяют и для резки алюминия.

Основные функции

Стол современного лазерного оборудования, как правило, сквозной. На таких столах можно обрабатывать заготовки, имеющие разнообразную длину. Современные конструкции станков можно дополнить различными элементами для повышения функциональности.

Это могут быть:

• подъемный стол, благодаря которому можно увеличить высоту по Z оси;
• поворотные механизмы, которые используют для обработки изделий цилиндрической формы;
• сотовые поверхности, предназначенные для работы с заготовками небольших размеров.

Гравировальный лазерный станок можно автоматизировать, благодаря применению ЧПУ. Такие механизмы будут стоить дорого, но они окажутся более производительными и удобными в работе.

На станках с ЧПУ можно минимизировать ошибки в гравировке или раскрое. Можно сказать, что их просто-напросто невозможно допустить, так как управление происходит благодаря особому, специально разработанному для такого оборудования, программному обеспечению. Трудности могут возникнуть только из-за ошибок, допущенных при разработке эскизов.

На таком оборудовании не нужно выполнять какую-либо ручную работу. Основная задача оператора — наблюдение за бесперебойной работой оборудования и отслеживание качества производимых заготовок. Подобные станки, как правило, оснащены дистанционным управлением.

Станки для металла

Для раскроя и гравировки из этого сырья часто применяют модели с CO2 инструментом. Лазерное оборудование можно использовать для нержавейки, стали, латуни, меди, алюминия. Такие агрегаты имеют высокую мощность луча.

Современный рынок наполнен оборудованием такого типа, предназначенным для резки листов металла, толщина которых 2 см. Под каждый вид металла есть своя технология раскройки и гравировки. Например, оборудование для резки нержавейки имеют узлы, с помощью которых детали обрабатываются азотной кислотой. Это вещество способно защитить металл от возгорания и окиси.

Для меди применяют станки с мощным рабочим инструментом. Лазерная резка на таком оборудовании делается на малых скоростях. Для работы с медью используют твердотельные головки.

Обработка стали или латуни на лазерном станке наиболее проста. Для этих металлов не нужны дополнительные устройства. Настройка оборудования достаточно проста.

Стоимость станка

На цену такого оборудования влияют множество факторов. Стоимость небольшой модели колеблется в пределах 90 — 100 тыс. руб. Более мощный станок с разнообразными приспособлениями выйдет дороже — от 200 до 500 тыс. руб. и выше.

Современные лазерные станки надежны, качественны и производительны. Их удобно применять для средних и небольших цехов. Цена на покупку оборудования такого рода может быть достаточно высокой, но за счет экономии материала и скорости работы, окупаемость станка будет быстрой.

Маркировка

С помощью лазерного оборудования SharpMark можно сделать маркировку как на крупных изделиях, так и на самых мелких деталях. С помощью дополнительного оборудования (роторного устройства) маркировать можно детали цилиндрической или конической формы.

Нанесение изображений

Загрузите фото/изображение в любом удобном для вас формате (COREL, JPEG и т.п.) и лазерное оборудование SharpMark нанесет его на любую поверхность: от зажигалки до корпуса ноутбука, планшета или телефона.

На выходе качество фото – отличное. Поэтому так популярны сувениры с изображениями.

Цветная маркировка

Цветная лазерная гравировка и маркировка – инновационный метод, он появился недавно, но уже получил признательность. Такой способ гравировки – это возможность не только воссоздать на поверхности надпись максимальной точности, но и сделать ее объемной.

Цветная гравировка лазером – эффективный способ.

3D гравировка

Этот способ позволяет сделать рельефные, четкие изображения на металлической, стеклянной и др. поверхности. Рисунок можно задать углубленный или, наоборот, выпуклый.

Широко используется в рекламно-сувенирной и ювелирной (монеты, крестики, украшения), промышленной (гравюры, штампы и т.д.) сферах.

Глубокая гравировка

Этот способ нашел применение в сфере промышленности. Согласно некоторым ГОСТам глубина паза должна быть 0,75–1 от ширины изделия. Поэтому в таких случаях возможность глубокой гравировки просто необходима.

Кроме того, глубокая гравировка может использоваться в ювелирной промышленности для создания.

Гравировка по ГОСТ

SharpLase – выделенное в 2008 году из основной компании Industrial & Medical Design отделение, которое специализируется на проектировании, производстве и реализации инновационных технических средств лазерной обработки.

Гравировальные возможности граверов семейства SharpMark

Гравировка клише и штампов

Лазерный гравер для изготовления печатей: воплощение оригинальных дизайнерских идей

Начиная активную деятельность, компания нуждается в собственной идентификации с помощью печатей. У организации может быть несколько видов различных печатей, штампов, клише, факсимиле, с различными степенями защиты.

Нанесение штрих-кодов и серийная нумерация

Нанесение информации учета товара

С помощью лазерного оборудования "SharpLase" Вы можете автоматизировать процесс учета информации о товарах. Легко идентифицировать их, что поможет уменьшить время на обработку данных. Благодаря расширенной базе настроек программного обеспечения “SharpLase®“, есть.

Гравировка

Лазерная гравировка – самый универсальный и быстрый способ нанести на любую поверхность желаемую информацию, будь то надпись, логотип или целое изображение.

Удаление покрытий

Лазерное оборудование SharpMark, воздействуя на поверхность обрабатываемого материала, удаляет один или несколько слоев покрытия.

Такой способ широко применяется в электронике – при маркировке подложек, панелей приборов, элементы различных устройств и т.д.

Также с помощью этого метода легко .

Лазерная резка

На лазерном оборудовании SharpMark возможна резка тонких металлов. Высокая точность и качество резки – неизменные качества резки лазерным способом.

Такой способ широко применяется в электронике, ювелирной сфере, медицине.

Гравировка по металлу

Лазерный гравер (станок) для гравировки по металлу

Купить лазерный гравер по металлу на конкурентном рынке достаточно непросто.

Лазерные гравировальные станки по металлу отличаются по качеству и скорости нанесения, мощности, лазерным излучателям, сканирующим, и оптическим системам, дополнительным.

Гравировка цилиндрических изделий

Гравировка цилиндрических и конических изделий совершается на роторном устройстве. Гравировка делается как про наружной, так и по внутренней поверхности, что делает этот способ очень удобным в применении в промышленной, автомобильной, ювелирной сферах.

Декорирование кожаных изделий лазерным гравером

Современным и эффективным способом нанесения узора на такие материалы, как стекло, керамика, камень, резина, металл, пластик является гравировка при помощи лазера. Незаменим этот метод и для обработки кожаной продукции различного назначения.

Современным и эффективным способом нанесения узора на такие.

Из школьного курса элементарной физики вы знаете о сильном тепловом воздействии сфокусированного света. Познавательный трюк с увеличительным стеклом ясно показывает возможности преломленного потока солнечного луча.

Принципом действия работы лазера может служить его перевод с английского: усиление света вынужденным излучением. По-простому — это световое излучение, вызванное атакой фотонов на рабочую среду с усилением за счет ответной реакции. Световой поток через систему оптических призм и зеркал фокусируется в узконаправленный луч импульсной или непрерывной модуляции. Мощность и интенсивность лазера зависит от используемого активатора и сложности резонирующих систем.

В качестве первичного активного вещества используют все возможные агрегатные состояния: твердое, газообразное, жидкое и плазменное. Важнейшим критерием является способность к возбуждению и отдаче свободных квантов-фотонов. Накачка первичных световых атомов производится разными способами. Это может быть сфокусированное солнечное излучение, специальные лампы, другие лазеры, электрическое воздействие или химические процессы. Для увеличения силы потока делают многоуровневые атакующие каскады. В основе резонаторов применяют плоскопараллельные и сферические зеркала или их комбинации. Главный параметр хорошего прибора — устойчивое сохранение светового луча и его точная фокусировка.

Первый лазер был сделан на рубине в 1960 году, он работал в инфракрасном диапазоне и являлся началом эры световых помощников человека. История развития прикладной квантовой науки шла по пути усиления первоначальных систем накачки и совершенствования оптических резонаторов для достижения мощного и управляемого луча. Выискивались новые рабочие среды, были испробованы и получили путевку в жизнь лазерные установки на красителях, на свободных электронах, химические модели и полупроводниковые исполнения.

Производственное использование лазера

Лазер называют самым красочным и одним из важнейших изобретений XX века. Многие годы никто не понимал его практического применения, прибор называли устройством, которое само ищет задачи для решения. Теперь лазерные аппараты лечат людей, исследуют звезды и применятся для развлекательных мероприятий.

Машиностроительные производства давно начали использовать резку металла лазером. Пионерами выступили судостроительные верфи, авиационные заводы и автомобильные гиганты, искавшие передовые методы работы для увеличения производительности труда. Возрастающая конкуренция стимулировала появление инновационных обрабатывающих центров с принципиально новыми системами влияния на рабочий процесс.

К настоящему времени на промышленных предприятиях лазерная резка металла представлена следующими видами установок:

• твердотельные — основанные на кристаллических драгоценных камнях или соединениях редкоземельных элементов, для накачки фотонов используется импульсные лампы или лазерные диоды;
• газовые — в качестве активаторов применяются смеси инертных газов с источником возбуждения в виде электрических разрядов или направленной химической реакции;
• волоконные — активная среда и резонатор сделаны целиком из оптического волокна или скомбинированы с другими конструктивными элементами.

Следующее видео представляет волоконный лазерный станок.

Для работы с цветными металлами и антикоррозионными сталями, имеющими высокую отражающую способность, прикладными исследовательскими институтами разработаны специальные модели традиционных лазеров с резонатором из оптико-волоконной трубки. Световой луч в таких установках более сфокусированный и концентрированный и не рассеивается о зеркальную поверхность алюминиевых, титановых или нержавеющих заготовок.

Широко распространенные газовые СО₂-лазеры работают на рабочей смеси углекислого газа, азота и гелия, зеркала резонатора покрыты серебряным или золотым напылением для увеличения отражающей способности.

Технология лазерной резки металлов постоянно совершенствуется: пробуются новые типы установок, усложняются системы управления процессом, применяются компьютерные комплексы для контроля режимов обработки. Основной упор делается на увеличение точности, чистоты реза и производительности.

Особенности технологического процесса

В результате воздействия светового луча материал заготовки проходит несколько промежуточных изменений для превращения в обработанную деталь:

• первая стадия — воздействие лазера на металл в точке начала реза вызывает нагревание вещества до температуры плавления и появлению усадочной раковины;
• вторая стадия — энергия излучения приводит к кипению и испарению металла;
• третья стадия — при проплавлении заготовки на полную глубину начинается поступательное движение рабочего органа в соответствии с заданной траекторией.

В действительности, процесс испарения металла наблюдается только у тонких заготовок, при средней и большой толщине реза удаление остатков вещества из рабочей зоны производится с помощью струи вспомогательного газа (азот, кислород, воздушная смесь или инертные газы).

Такие установки, работа которой представлена на видео, называют газолазерными резаками.

Активный кислород, подаваемый в зону резания не только выводит продукты плавления металла и охлаждает поверхность среза, но и способствует поддержанию температуры и ускоряет режимы обработки. При лазерной резке не происходит деформации заготовки, следовательно, отсутствуют затраты материала на припуск линейных размеров и необходимость в дополнительных чистовых операциях.

Сравнительные характеристики лазерной и плазменной резки приведены

Современные лазерные комплексы

Мировая станочная индустрия идет в ногу со временем и предлагает своим потребителям самое разнообразное оборудование для лазерной резки металла. Многокоординатные аппараты призваны заменить шумные и низко производительные механические резаки. Мощность лазера зависит от специфики производства и экономического обоснования выбранного агрегата.

Новое поколение прецизионных обрабатывающих станков с ЧПУ позволяют проводить обработку материалов с точностью до 0,005 мм. Площадь обработки некоторых моделей лазерных установок достигает нескольких квадратных метров. Большим достоинством является минимизация человеческого фактора, заключающаяся в высокой автоматизации производственного процесса.

Геометрия детали задается в программный блок, осуществляющий управление лазером и рабочим столом с заготовкой. Системы настройки фокуса автоматически выбирают оптимальное расстояние для эффективного резания. Специальные теплообменники регулируют температуру лазерной установки, выдавая оператору контрольные данные текущего состояния инструмента.

Лазерный станок оснащается клапанными механизмами для подключения газобаллонного оборудования, чтобы обеспечить подачу вспомогательных газов в рабочую зону. Система дымоулавливания призвана оптимизировать расходы на вытяжную вентиляцию, включая её непосредственно в момент обработки. Область обработки полностью экранируется защитным кожухом для безопасности обслуживающего персонала.

Лазерная резка листового металла на современном оборудовании превращается в легкий процесс задания числовых параметров и получения на выходе готовой детали. Производительность оборудования напрямую зависит от параметров станочного комплекса и квалификации оператора, создающего программный код. Технология лазерной резки металлов гармонично вписывается в концепцию роботизированного производства, призванного полностью освободить человека от тяжелого труда.

Производители предлагают различные типы лазерных станков: универсальные и специализированные. Стоимость первых на порядок больше, но они позволяют производить несколько операций и выпускать детали более сложной формы. Большое количество рыночных предложений дает возможность выбора для заинтересованных потребителей.

Преимущества и недостатки

Специалисты машиностроительных предприятий понимают перспективы использования данной технологии для получения точных деталей с хорошей шероховатостью. Область применения обширна: от простого раскроя листового металлопроката до получения сложных кузовных деталей автомобилей. Явные плюсы лазерной резки металлов сводятся к нескольким резюмирующим аспектам:

• высокое качество обработанной поверхности;
• экономия материала;
• способность работы с хрупкими материалами и тонкими заготовками;
• возможность получения деталей сложной конфигурации.

Среди минусов: высокая стоимость оборудования и расходных материалов.

Лазерная резка стали и цветных металлов пользуется большим рыночным спросом. Способность быстро выдавать чистовые детали нестандартной формы привлекает в профильные предприятия заказчиков малых партий разнообразных изделий. Лазерные технологии активно используются в декоративном творчестве при изготовлении дизайнерских украшений и оригинальных сувениров.

Решение о применении лазерной обработки должно приниматься с учетом расчета окупаемости оборудования и величине эксплуатационных расходов. В настоящее время такие установки могут себе позволить, в основном, крупные предприятия с большим производственным циклом. С развитием технологии будут снижаться стоимость станков и количество потребляемой энергии, поэтому в будущем лазерные аппараты вытеснят своих конкурентов из сферы резки любых материалов.