Преимущества лазерной резки

Лазерный луч, говоря научным языком, представляет собой поток когерентного электромагнитного излучения. Это означает, что можно сколько угодно повышать плотность энергии на единицу обрабатываемой поверхности и она не будет бесполезно рассеяна в пространстве.

Чтобы понять преимущества этого способа раскроя металла, рассмотрим конкурирующие методы резки металла — газопламенная, фрезерование, водоструйная.

При работе газовой горелки температура рабочего тела не превышает 2100 °С, вследствие чего сталь, имеющая температуру плавления около 1800 °С, плавится довольно медленно, заготовка успевает перегреться с последующим некороблением. Также существуют определённые сложности с фокусировкой пламени горелки, вследствие чего рез получается неоднородным.

Как частный случай газопламенной резки можно рассматривать плазменную резку, отличающуюся более высокой температурой, вследствие скорость резания возрастает, отчего и уменьшается локальный перегрев заготовки.

Фрезерование — вид механической обработки. Для раскроя стальных листов применяются пальчиковые фрезы. Процесс длительный, режущий инструмент дорогостоящий, затупляется и часто ломается. В процессе работы на заготовку оказывается значительное механическое воздействие, что следует учитывать при выборе толщины заготовки во избежание её деформации и разрушения.

Водоструйная обработка подразумевает подачи струи жидкости под высоким давлением, содержащей в себе взвешенные абразивные частицы, которые разрушают обрабатываемый материал придавая ему нужную форму. Метод обладает рядом преимуществ — совершенно не нагревается образец, возможно порезать тонкие листы, сложенные стопкой, вследствие чего увеличивается производительность. Недостатки — высокая стоимость эксплуатации установки, коррозия и трудности обработки тонколистового металла.

Лазерный метод резки имеет преимущества перед перечисленными — способность кроме металлов обрабатывать и другие материалы, низкую себестоимость эксплуатации, возможность резать очень тонкие заготовки — от 0,2 мм., высокую скорость работы, прецизионность.

Так, например, попытка раскроить лист фанеры плазменным и тем более газопламенным резаком закончится пожаром, а гидроабразивная резка — проблемой как избавиться от размокшего и расслоившегося материала. В силу высокой концентрации луча лазера на малой площади древесина вокруг реза не успевает прогреться, за счёт чего достигается отличное качество изготовляемых деталей. Листы металла малой толщины невозможно резать механически — фреза их попросту порвёт, плазма тоже не даст хорошего результата, поскольку отходящие горячие газы будут нагревать металл на большой площади, за чем последует его деформация.

В плане эксплуатационных затрат лазерная установка также выгодно отличается от конкурентов — наиболее распространённые для промышленных применений лазеры на углекислотном рабочем теле имеют коэффициент полезного действия (КПД) до 20%, что весьма достойный показатель среди других источников когерентного излучения. Кроме того не требуется постоянно менять дорогостоящие фрезы, нет расхода топлива в горелке или рабочего тела для плазмы, абразивного материала.

Таков краткий перечень преимуществ лазерного способа резания в металлообработке.