Лазерная резка алюминия и алюминиевых пластин

Традиционным методом обработки металлов, является механическое воздействие на токарном или фрезерном станке. Но этот метод обладает массой недостатков, к которым относятся в частности необходимость в последующей дополнительной обработке деталей. Технология, которая стремительно набирает популярность, это лазерная резка металла.

Преимущества технологии

Особенно актуальной лазерная резка алюминия стала в промышленности на участках изготовления деталей из алюминия. Алюминий является сложным в обработке материалом. При повышении температуры в месте обработки, из-за большой теплопроводности он может начать окисляться, что приведет к возникновению холодных трещин и деформации детали. Основными преимуществами лазерной обработки алюминия являются:

• большая производительность;
• автоматизация процесса;
• качество выполнения работ;
• существенная экономия материала и электроэнергии;
• отсутствие дефектов на поверхности детали;
• низкий уровень дальнейшей обработки заготовок;
• создание сложных геометрических фигур;
• широкий диапазон режимов настройки работы лазерной установки;
• отсутствие физического контакта режущего механизма и материала;
• низкая себестоимость изготовления деталей;
• минимальное количество отходов;
• минимальное термическое воздействие на материал в области реза.

Единственным недостатком является высокая стоимость установки, который не является весомым. Поэтому этот метод обработки материалов считается наиболее перспективным в различных отраслях, который поможет при помощи автоматизации повысить качество изготавливаемых деталей. Выыясним и другие особенности лазерной резки алюминия.

Применение специального оборудования

Алюминий имеет такие особенности как высокая теплопроводность, а также теплофизические и оптические характеристики, которые способствуют плохому поглощению лазерного луча. Именно поэтому резать алюминий сложнее. Следствием чего необходимо настраивать более мощный луч, чем для резки других металлов.

Технология предполагает использование двух видов оборудования, которые способны создать световой поток высокой интенсивности. Это может быть источник излучения с твердым телом, который имеет кристаллическую решетку и обладает большой излучающей способностью. Основным режимом работы такого вида оборудования является импульсный.

Также используются лазерные резчики по металлу, где излучение получают разрядом электрического тока в газовой инертной среде. В приборах такого вида получается непрерывный поток, который предпочтительнее для резки заготовок из алюминия. Поскольку к месту реза подается направленный поток воздуха под высоким давлением для удаления окалины, обеспечивая этим ровную гладкую поверхность. Для обеспечения высокого качества резки, её необходимо осуществлять на невысоких скоростях, для обеспечения исключения деформации. А для образования даже мелких шероховатостей на краях деталей из алюминия, целесообразно использовать азот.

Лазерная резка алюминиевых пластин

Алюминиевый материал является высокоотражающим, поэтому аппараты лазерной резки не могут разрезать толстые пластины. Так при мощности аппарата 2кВт толщина пластины для резки будет составлять 8mm, аппарат мощностью 4 кВт разрежет платину толщиной 12mm, а аппарат мощностью 6 кВт разрежет заготовку толщиной 12mm. Также на качество резки влияет скорость. При высокой скорости будут образовываться заусеницы на срезе детали, при медленной, возможно, возникновение трещин. Правильно подобранная технология резки алюминиевых пластин обеспечит:

• высокое качество разреза, он будет гладким и узким;
• высокую точность ± 0,1mm и показатель повторяемости ±0,05mm;
• экономию материала от 20% до 30%;
• узкий шов резки от 0,1mm до 0,3mm;
• небольшую зону термического влияния на материал пластины.

При этом необходимо учитывать, что при резке лазером выделяется огромное количество тепла, что может привести к дефектам детали. Поэтому необходимо применять вспомогательные технологические газы. На настоящий момент существуют технологии, при которых резки осуществляются в среде кислорода низкого давления или в среде инертных газов, аргона или азота. Для резки деталей из пластины толщиной 1,6mm лучше использовать азот, рез будет гладким. При использовании воздуха на срезе будет присутствовать не большое количество шлака. Кроме того азот предотвращает реакцию окисления материала, это означает срез не потемнеет. Выбирая азот, следует использовать газ высокой очистки.

Используя в аппарате лазерной резки вспомогательные газы: кислород, азот, воздух или аргон, вы удаляете шлак, образующийся в процессе резки, защищаете линзу, предотвращаете прилипание шлака к линзе, чем продлеваете срок службы оборудования. К тому же используемые газы охлаждают рабочую режущую головку. Благодаря этому, лазерная резка алюминиевых пластин становится более эффективной.