Станок для лазерной резки металла: технология, типы, цена.

В современном производстве точность, эффективность и универсальность имеют первостепенное значение. Здесь на помощь приходят станки лазерной резки – незамеченные герои металлообработки. В этой статье мы погрузимся в мир лазерной резки. станок для лазерной резки металла. От понимания тонкостей их работы до изучения разнообразных областей применения, мы стремимся пролить свет на то, почему эти машины стали незаменимыми в производственной сфере. Независимо от того, являетесь ли вы опытным профессионалом отрасли или начинающим предпринимателем, присоединяйтесь к нам в путешествии по передовой области лазерных технологий, где точность встречается с возможностями.

Технология лазерной резки

Лазерная резка — это процесс механической обработки, при котором высокоэнергетический лазерный луч используется для резки любого материала. Лазер расшифровывается как усиление света за счет стимулированного излучения. Это один из самых популярных видов промышленной резки. В последнее время лазерные резаки также получили широкое распространение в небольших мастерских, среди любителей, на предприятиях и в школах. Лазерная резка позволяет резать любой материал независимо от его физических свойств.

Лазерные лучи работают в двух режимах: непрерывном и импульсном. При непрерывной лазерной резке используется световой луч в течение длительного времени без перерывов. В импульсном режиме используются высокоэнергетические лазерные лучи в течение короткого времени. Сжатие импульсов позволяет достичь высокой плотности энергии луча.

Преимущества лазерной резки

В отличие от механических процессов резки, использующих лезвия и сверла, лазерная резка использует сфокусированный лазерный луч для точной резки и придания формы заготовкам. станок для лазерной резки металла, Заготовка или лазер перемещаются в соответствии с инструкциями, полученными из цифрового файла проекта, для резки заготовки согласно проектным спецификациям. Лазерная резка стала популярным методом резки в производстве для многочисленных отраслей и применений.

К преимуществам лазерной резки по сравнению с более традиционными методами относятся:

• Простая автоматизация. Технологии лазерной резки хорошо вписываются в автоматизированные производственные линии.
• Сложность. Лазерные резаки позволяют быстро создавать очень сложные геометрические формы.
• Точность. Лазеры позволяют создавать острые, точные кромки и чрезвычайно точные профили.
• Заканчивать. Края, вырезанные лазером, часто не требуют дополнительной обработки.
• Универсальность. Лазерная резка позволяет обрабатывать широкий спектр металлов и неметаллов, древесину и термопласты.

Процесс лазерной резки металла на станке

1. Подготовка проектаПроцесс начинается с создания или переноса цифрового файла проекта в формат, совместимый с программным обеспечением станка лазерной резки. Этот проект обычно содержит спецификации для желаемых разрезов, включая размеры, формы и любые сложные узоры.
2. Выбор материаловПосле того, как дизайн готов, выбираются подходящий тип и толщина металла для резки. Лазерная резка совместима с широким спектром металлов, включая сталь, алюминий, медь, титан и другие.
3. Настройка оборудованияВыбранный металлический лист надежно размещается на рабочей поверхности лазерного станка. Параметры станка, такие как мощность лазера, скорость резки и фокусное расстояние, настраиваются в соответствии с типом и толщиной материала, указанными в проекте.
4. Генерация лазерного лучаПроцесс лазерной резки основан на генерации сильно сфокусированного и интенсивного светового луча. Этот луч создается внутри лазерного резонатора, где энергия преобразуется в усиление света посредством стимулированного излучения (лазер).
5. Доставка лучаЗатем сгенерированный лазерный луч направляется через ряд зеркал и линз в оптическом тракте установки. Эти компоненты обеспечивают сохранение фокусировки и точности луча по мере его продвижения к поверхности материала.
6. Взаимодействие материаловПри контакте сфокусированного лазерного луча с поверхностью металла генерируется интенсивное тепло, вызывающее локальное плавление, испарение или термическое разрушение материала. Энергия лазерного луча поглощается металлом, что приводит к быстрому повышению температуры и последующему удалению материала.
7. Процесс резкиВ зависимости от проектных требований, лазерный луч следует по заданной траектории резки, управляемой системой управления движением станка. Сфокусированная энергия луча расплавляет металл вдоль заданной линии резки, создавая чистые, точные кромки с минимальным количеством зон термического воздействия.
8. Газовая поддержка и/или охлаждающая жидкостьВ некоторых случаях для удаления расплавленного металла и обломков из зоны резки используется система подачи газа, предотвращающая их накопление и обеспечивающая плавную резку. Кроме того, для регулирования температуры заготовки и минимизации термической деформации могут использоваться системы охлаждения.
9. Контроль качества и инспекцияПосле завершения процесса резки готовые детали проверяются на точность размеров, качество кромок и наличие каких-либо дефектов или недостатков. Меры контроля качества помогают гарантировать, что изготовленные компоненты соответствуют требуемым спецификациям и стандартам.
10. Постобработка (необязательно)В зависимости от области применения и желаемой чистоты поверхности, вырезанные детали могут подвергаться дополнительной постобработке, такой как удаление заусенцев, очистка или обработка поверхности, для достижения желаемого конечного внешнего вида и функциональности.

Виды процессов лазерной резки

Лазерная резка CO2

При лазерной резке с использованием CO2 усиление лазерного излучения происходит за счет разряда CO2-газа. CO2-лазеры — один из самых ранних и популярных типов лазеров. Газовый разряд состоит не только из CO2. Он содержит CO2, азот, водород, ксенон и гелий.

Лазерная резка CO2 возможна в двух вариантах: с использованием кислорода или азота. Кислород предпочтительнее для лазерной резки более толстых материалов. Азот предпочтительнее для лазерной резки тонких листов. При использовании кислорода лазерная резка CO2 создает оксидный слой на поверхности среза. Для предотвращения этого на заготовке проводятся предварительные обработки, такие как пескоструйная обработка.

Волоконно-лазерная резка

При лазерной резке с использованием волоконного лазера для усиления света применяется оптическое волокно, а не традиционный газоразрядный лазер. Свет, излучаемый лазерными диодами, проходит через оптическое волокно. Полученный световой луч достаточно мощный, чтобы расплавить нержавеющую сталь толщиной до 1 см.

Световой луч часто сопровождается мощной системой воздушного потока. Воздушный поток отталкивает расплавленный материал, обеспечивая чистый разрез. В волоконной оптике этих лазеров используются различные элементы, такие как иттербий, неодим, эрбий и диспрозий.

Лазерная резка Nd:YAG

Nd:YAG расшифровывается как неодимовый иттрий-алюминиевый гранат (Nd:Y3Al5O12). Кристаллы Nd:YAG используются в лазерах для усиления луча вместо газового разряда или волокна. Эти лазеры способны генерировать как непрерывный, так и импульсный лазерный луч.

Эксимерная лазерная резка

Эксимер расшифровывается как возбужденный димер. Эксимерная лазерная резка использует ультрафиолетовый лазерный луч. Эксимерная лазерная резка применяется в процессах высокоточной резки в малых масштабах. К распространенным примерам относятся офтальмологическая хирургия, микроэлектроника и резка полупроводников.

Какую толщину металла можно подвергнуть лазерной резке?

Предельная толщина лазерной резки

Хотя лазерные резаки по металлу являются высокоточными инструментами и могут разрезать толстую сталь, их возможности имеют некоторые ограничения. Пользователи обнаружат, что толщина стали, которую может разрезать лазерный резак, зависит от мощности самого лазера, а также от типа используемой стали.

Причина в том, что для более толстой стали требуется большая мощность лазера, что может привести к снижению скорости резки и увеличению тепловыделения, влияя на качество резки и требуя использования специализированных методов резки или систем охлаждения для предотвращения деформации или плавления стали. Некоторые виды стали, например, нержавеющая сталь, обладают большей отражательной способностью, чем другие, что может привести к отражению лазерного луча от поверхности стали, из-за чего листы нержавеющей стали большей толщины сложнее резать.

Ограничение толщины резки в зависимости от мощности

При обработке различных типов стали мощность лазера должна быть достаточной, чтобы создать сильный нагрев, который расплавит или испарит разрезаемый материал. Чем выше мощность лазера, тем мощнее создаваемый им луч, что позволяет резать более толстые материалы. Мощность лазера зависит от типа разрезаемого материала.

Например, лазер малой мощности может быть не в состоянии разрезать листы нержавеющей стали такой толщины. Стандартные справочные данные по мощности и максимальной толщине листов нержавеющей стали и других металлов включают:

Цены на станки для лазерной резки металла: руководство на 2024 год.

Оборудование для лазерной резки может обеспечить вашему бизнесу быстрый и эффективный способ резки, травления и гравировки изделий. Резка и гравировка с помощью лазерных станков выполняются точнее и чище, чем большинство других методов резки, и требуют меньше зачистки или финишной обработки после резки. Хотя это зависит от обрабатываемых материалов, лазерная резка известна своей точностью и аккуратностью. Цены и стоимость станков для лазерной резки сильно варьируются в зависимости от конструкции, типа и возможностей лазера. Если вы планируете резать металл, твердую древесину или другие плотные материалы, вам потребуется лазер большей мощности, чем если бы вы хотели резать более тонкие материалы, такие как ткань. С другой стороны, чем выше мощность лазера, тем выше стоимость. Выбор за вами: цена и практичность.

• Оценка аппаратного и программного обеспечения вашего управляющего компьютера поможет вашему режущему станку работать быстрее, хотя такое обновление может оказаться дорогостоящим.

• В компонентах для лазерной резки начального уровня обычно используются очень слабые лазеры, подходящие только для легкой гравировки или резки. Использование недостаточно мощного лазера для резки толстого или твердого материала может повредить поверхность, что потребует дорогостоящей замены материала.

• Большинство производителей станков для лазерной резки предлагают модели различных размеров. Для резки крупных объектов потребуется дорогостоящий станок большей мощности. Приобретение мощного лазерного станка может быть экономически выгодным для тех, кто часто выполняет резку. Если вы не знаете, что именно планируете резать, или хотите резать самые разные материалы, лучше всего подойдет лазер высокой мощности. Этот тип лазера достаточно мощный, чтобы резать и гравировать практически все, обеспечивая необходимую гибкость.

Стоит ли инвестировать в мощный лазерный станок?

Однако мощные лазерные станки для резки обычно намного дороже, чем модели начального уровня. Стоимость некоторых моделей лазерных резаков может варьироваться от 1000 до 15000 долларов. Сотрудники Krrass Laser помогут вам подобрать цену, которая точно соответствует вашим потребностям. Цены на каждую модель лазерных станков Thunder Laser сильно различаются. При оценке стоимости конкретной модели следует учитывать мощность, размер рабочей поверхности, тип лазера и другие необходимые дополнительные функции — как правило, чем больше мощность и рабочая поверхность, тем выше цена.

Позвоните нам, чтобы обсудить, какие дополнительные опции должны быть установлены на вашем лазерном станке, и получить подробную смету. Стоимость дополнительных опций может составлять от $2000 до $5000, хотя она варьируется в зависимости от навесного оборудования.

CO2-лазеры и волоконные лазеры: разница в цене

1. CO2-лазеры:
   • Ценовой диапазонЛазерные станки для резки CO2 обычно имеют более низкую первоначальную стоимость по сравнению с волоконными лазерами. Стоимость лазерных станков CO2 начального уровня может начинаться примерно от $20 000 до $30 000, при этом они обладают меньшей производительностью резки и базовыми функциями.
   • Эксплуатационные расходыХотя CO2-лазеры могут иметь более низкую первоначальную стоимость, они, как правило, имеют более высокие эксплуатационные расходы из-за большего энергопотребления и необходимости пополнения запасов газа. CO2-лазеры требуют наличия углекислого газа, что может увеличить текущие расходы.
   • ОбслуживаниеЗатраты на техническое обслуживание CO2-лазеров могут варьироваться в зависимости от конкретной модели и режима эксплуатации, но, как правило, для обеспечения оптимальной производительности и срока службы требуется регулярное техническое обслуживание.
2. Волоконные лазеры:
   • Ценовой диапазонСтанки для лазерной резки с волоконным лазером обычно имеют более высокую первоначальную стоимость по сравнению с CO2-лазерами. Стоимость станков начального уровня с волоконным лазером может начинаться примерно от $50 000 до $100 000, при этом они обладают меньшей производительностью резки и базовыми функциями.
   • Эксплуатационные расходыВолоконные лазеры известны своей энергоэффективностью, потребляя значительно меньше энергии по сравнению с CO2-лазерами. Кроме того, волоконные лазеры не требуют лазерного газа, что приводит к снижению текущих эксплуатационных расходов в долгосрочной перспективе.
   • ОбслуживаниеВолоконные лазеры, как правило, требуют меньшего технического обслуживания по сравнению с CO2-лазерами, поскольку имеют меньше движущихся частей и не требуют пополнения газа. Однако для обеспечения стабильной работы и длительного срока службы все же необходимо проводить плановое техническое обслуживание.

Что следует учитывать при выборе станка для лазерной резки металла

Независимо от того, режете ли вы листовой металл, трубы или прутки из нержавеющей стали и алюминия, для этой задачи найдется подходящий лазерный резак по металлу. При выборе волоконного лазерного резака по металлу следует учитывать четыре ключевых фактора: рабочая зона, мощность лазера, скорость лазера, гарантия и предлагаемое обслуживание:

• Рабочая зона: Размер рабочей поверхности, также известный как размер стола, — это размер самого стола, используемого для резки металла. Выберите рабочую поверхность, достаточно большую, чтобы вместить обрабатываемый металл, но не настолько большую, чтобы она выходила за рамки вашего пространства или потребностей. Чтобы максимально эффективно использовать рабочую поверхность, выберите модель стола с открытой лицевой стороной.
• Источник питания лазера: Чем выше мощность источника питания лазера, тем больше мощности потребуется лазеру для резки металла. Более мощные волоконные лазерные резаки для металла стоят дороже, поэтому выбирайте модель, которая соответствует вашим потребностям, но не превышает их, чтобы не переплачивать за мощность, которую вы фактически не используете.
• Скорость лазера: Скорость лазера важна для вашей производительности при резке металла, но скорость лазера и мощность источника питания должны быть согласованы таким образом, чтобы один параметр не превышал другой, что может повредить обрабатываемый металл.
• Гарантия и сервисное обслуживание:  Защитите свои инвестиции, выбрав надежную компанию, которая предоставляет обучение работе со своим оборудованием, обеспечивает существенную гарантию и техническую поддержку на уровне экспертов.