Лазерная резка при изготовлении металлических табличек

Листовой металл используют для изготовления табличек. Они могут использоваться для указания самой различной информации. Часто металлические таблицы вешаются в местах общего пользования, на дверях кабинетов или в других коммерческих сооружениях. В отличии от пластиковых, они выглядят дорого и служат намного дольше. Благодаря современным методам производства таблички имеют точные размеры и невысокую стоимость. Для их получения применяется технология лазерной резки.

Особенности лазерной резки

Во многом эта технология схожа с обычной резкой. Разница заключается в использовании вместо инструмента лазерного луча с постоянной длинной и частотой. Это свойство позволяет фокусировать его на любой поверхности. Другие особенности технологии:

• Тепловое воздействие луча на сталь или другой материал приводит к его испарению в зоне обработки.
• Подходит технология для изделий с относительно небольшой толщиной. Это связано с тем, что при большой толщине придется нагревать поверхность до значительной температуры. Это приведет к изменению свойства материала.
• В случае обработки металла нагрев и резка проходит в минимальные сроки. Этому содействуют многочисленные факторы, в том числе и высокая теплопроводность стали.
• Применяемое оборудование позволяет проводить резку с высокой точностью. Поэтому технология подходит для получения различных небольших изделий

Лазерная резка предусматривает использование специального оборудования. Оно способно генерировать луч с нужными параметрами. При его воздействии на поверхность происходит плавление или испарения материала.

Испарение и плавление материала

Резка при использовании лазерного оборудования происходит путем плавления или испарения материала. Оба варианта характеризуются своими преимуществами и недостатками. Метод испарения:

• Требуется мощное оборудование. Для фокусирования достаточного пучка энергии нужно много электроэнергии.
• Для обработки изделия требуется определенная программа. Вести ее могут только операторы.

Именно поэтому технология используется для обработки тонких изделий. Преимущества заключаются в высокой точности и хорошем качестве образующихся торцов.

Метод плавления считается более популярным и распространенным. Эта технология позволяет:

• Снизить затраты при обработке.
• Резать изделия большей толщины.

При плавлении происходит образование менее качественных и точных торцов. При этом изменяются свойства материала, не всегда в лучшую сторону. Часто в качестве вспомогательного газа используется кислород. Он позволяет решить несколько важных задач:

• Активизируется процесс окисления. За счет этого увеличивается производительность из-за снижения способности отражать энергию.
• Повышается температура в зоне контакта. Горение в среде кислорода происходит намного активнее. При этом газообразное вещество подается под давлением.
• Из зоны обработки выдуваются частицы, которые могут образовываться при резке.

Метод плавления более экономичен и может использоваться в различных условиях. При этом не требуется особая подготовка поверхности.

Особенности технологий

В случае применения технологии испарения требуется много энергии для формирования луча с заданными параметрами. Плотность концентрированной энергии в точке соприкосновения с поверхностью материала достигает 10⁸ Ватт на оном квадратном сантиметре. Полученный луч характеризуется несколькими особенностями:

• Лазерный луч лишь частично напоминает световые волны. Он имеет постоянную длину и частоту. Эти свойства требуются для фокусирования на поверхности. Нужная концентрация достигается за счет использования определенного количества оптических линз.
• Высокая направленность луча и небольшой угол расхождения. Полученный пучок энергии характеризуется высокой направленностью.
• Когерентность определяет протекание всех волновых процессов в состоянии резонанса. Это свойство позволяет существенно повысить мощность излучения.

Влияние, оказываемое на поверхность, во многом зависит от свойств самого материала. Важный показатель – теплопроводность. При фокусировании пучка на одной точке температура в зоне контакта доходит до кипения. Именно этом становится причиной испарения вещества.

Преимущества технологии лазерной резки

Лазерная резка не приводит к образованию отходов. Срез получается тонким и точным. К другим преимуществам относят следующие моменты:

• Возможна обработка хрупких и деликатных материалов. Это связано с отсутствием механического воздействия. На момент резания нет контакта с поверхностью.
• Рассматриваемая технология способна заменить все дорогостоящие технологические операции литья и штамповки. Это целесообразно в случае изготовления небольших партий и при небольшой толщине материала.
• Универсальность. Резка применяется для обработки практически любых материалов.
• Можно проводить резку металла любой толщины. Стальная полоса часто достигает несколько десятков миллиметров.
• Высокая скорость работы. Она намного выше, если сравнивать с механической обработкой.
• Могут обрабатываться заготовки различной конфигурации.
• Высокая точность резки, показатель погрешности составляет 0,1 мм.
• Экономичный расход стальной полосы. При лазерной резке практически не образуются отходы.
• Снижается себестоимость изделия за счет более высокой скорости производительности процесса резки. При этом отсутствует необходимость в дальнейшей механической обработке.

Единственный недостаток технологии связан с высоким потреблением энергии. Это сказывается на затратах компании, а также трудности с установкой оборудования. Есть определенные ограничения по толщине детали. В некоторых случаях провести резку не получится.

Используемые лазеры

В продаже встречается много различных типов оборудования. Оно классифицируется по используемому источнику энергии и степени автоматизации. На протяжении многих лет использовали газовые и твердотопливные горелки. Они создают тепловой луч при сжигании топлива, который плавит материал.

Современное оборудование предусматривает создание лазерного луча, который генерируется из электричества. Он приводит к испарению материала. Для изменения параметров луча устанавливается специальный блок управления. Фиксация заготовок осуществляется на специальном столе.

Лазерная резка позволяет получать качественные таблички при минимальных затратах. Из-за высокой стоимости оборудования эту работу часто доверяют компаниям, которые предоставляют соответствующие услуги.