TigerSchool.

Эксклюзивные шаблоны DLE скачать бесплатно для dle.
Красивейшие шаблоны joomla скачать бесплатно для Joomla.
Гениальные темы wordpress и шаблоны вордпресс.
Современная инвестиционная деятельность поможет в вашей деятельности.
Универсальный музыкальный портал с огромным выбором.
Квалифицированная помощь по юридическим вопросам и консультации по праву.
Присоединяйтесь в нашему городскому музыкальному клубу где отмечают праздники и торжества.
Самый грамотный юридический форум и юридическая помощь.
Искуствоведческий фото форум для истинных ценителей прекрасного.
Посетите наш туристический форум и найдите где можно красиво отдохнуть.
Приходите на уникальный форум о творчестве и находите друзей и собеседников.

Лазерная резка металла - преимущества и недостатки технологии

Опубликовано: 27.08.2018

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.

 

Принцип лазерной резки

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.

Реклама

Календарь

Архивы

Таймер автоматического полива своими руками: примеры изготовления
Одним из условий полноценного роста и развития растений является своевременный полив. Но не всегда в силу занятости хозяев и удаленности участка от города есть возможность его обеспечивать. Решить проблему

Полировка мелких и глубоких царапин на кузове автомобиля своими руками
Дефекты, не достигшие уровня грунта, устраняются полировкой царапин на кузове автомобиля. Обработке могут быть подвергнуты трещины, помутневшая поверхность лака, небольшие сколы — существует множество

Антикор автомобиля - антикоррозийная обработка кузова своими руками
Коррозия – это та самая беда всех автомобилей, которая начинает преследовать их с момента выпуска автомобилей с конвейеров. В результате действия ржавчины, металлическая часть кузова теряет свою прочность,

Антенна для автомагнитолы – как подключить своими руками? + Видео
1 Какую антенну выбрать для своего автомобиля? На сегодняшний день различают два вида автомобильных антенн: Внешние (штыревые или телескопические ТВ). В данном случае речь идет о пассивном устройстве,

Шумоизоляция авто своими руками. Материалы, видео.
Основным назначением шумоизоляции является избавление от шумов, возникающих при движении автомобиля в салоне. Любой автомобиль даже новый пропускает определённое количество шума от работы двигателя, качения

Обработка днища автомобиля антикором своими руками
Несущий элемент каждого автомобиля – это, конечно же, кузов и его днище, которое выполняет функцию так называемой платформы, на которой располагаются основные элементы авто. Именно поэтому при приобретении

Чем и как проверить компрессию двигателя автомобиля своими руками, отличия для бензинового и дизельного, какова норма и прочее
Главным критерием, на который обращают внимание все автомобилисты при выборе машины, является мощность двигателя. Снижение мощности силового агрегата, сложности в его пуске практически всегда ввергают

Автомобильные антенны, как сделать автомобильную антенну своими руками. Как самостоятельно сделать антенну для автомобиля. Делаем автомобильную антенну своими руками.
На сегодняшний день автомобильные антенны имеют различное назначение. В боевое время они ловят связь, а в мирное — навигационную информацию и каналы вещания. Ввиду простоты конструкции автомобильную

Доработка авто своими руками: стеклопластик для тюнинга
Когда говорят о тюнинге, первая ассоциация, которая приходит в голову – стеклопластик. Почему этот материал так распространён и особенно применим к современным авто? На эти и другие вопросы мы попытаемся

Как закрасить царапину на машине своими руками?
Независимо от того, насколько аккуратно и бережно вы используете свой автомобиль, со временем по тем или иным причинам на поверхности его кузова все равно образуются царапины. По типу сложности такие

© 2013
Powered www.avtodrom-tv.ru © 2016
rss