Лазерные станки по металлу: как правильно выбрать

Высокоточная лазерная резка сегодня используется практически во всех отраслях промышленности и производства. Производители предлагаю десятки моделей станков, отличающихся функциональностью и характеристиками. При выборе лазерного станка важно не только уделять внимание техническим параметрам, но и комплектации.

Лазерные станки отличаются высокой производительностью. Высокое скорости обработки изделий, качество реза независимо от толщины и структуры металла, точность и низкий уровень энергопотребления – главные преимущества высокоточного оборудования.

Почему лазерные станки становятся всё популярнее? Причин несколько:

• малый уровень шума и практически нулевой порог отхода сырья;
• низкий уровень излучения;
• высокий уровень детализации;
• простота обслуживания и эксплуатации;
• возможность обработки сложных контуров.

Автоматизированные системы управления снижают себестоимость производства. Из расходных материалов необходимы только защитные стёкла, распылители газа, аргон или углекислый газ. Для управления несколькими станками достаточно одного-двух операторов.

Виды лазерных станков

Лидер по применению лазерных станков – машиностроительная отрасль. Благодаря точности и высокой производительности оборудование востребовано в металлургическом, мебельном производстве, приборостроении. В зависимости от мощности излучения лазерные станки подразделяются на:

• маломощные (до 80 Вт);
• средней мощности (до 195 Вт);
• высокой мощности (до 20 кВт).

По типам источника и размерам рабочей области оборудование классифицируется на граверы малого и среднего форматов, высокомощные лазерные станки, среднеформатные оптоволоконные граверы и промышленные лазерные станки по металлу.

В зависимости от производственных задач выделяют три типа лазерных станков:

• твердотельные (или волоконные);
• газовые СО2;
• газодинамические.

Для работы с объёмными заготовками станки могут оснащаться подъёмным столом, подключение поворотной оси облегчает обработку тел вращения. Для увеличения производительности ряд модификаций оснащаются дополнительной режущей головкой.

Коротко об особенностях основных типов лазерных станков.

Оптоволоконные лазеры по металлу

Оптоволоконные станки с цифровым программным управлением позволяют обрабатывать практически все виды металлов и сплавов: латунь, алюминий медь, легированные стали, нержавейку, углеродистые и оцинкованные марки сталей.

Направленный лазерный пучок формируется волоконным иттербиевым излучателем. По оптоволоконной линии импульс энергии передаётся в лазерную головку. Оптоволокно имеет исключительную отражающую способность. Для его изготовления применяется прозрачный кварц, обогащённый редкими металлами. Насечки на конце сердечника обеспечивают дифракцию волн. Именно поэтому луч остаётся стабильным даже в жидкой среде.

Хотя оптоволоконный излучатель относительно дорог, он окупается благодаря длительному сроку службы. Идеальное качество реза обеспечивается как минимум в течение 100 000 часов работы оборудования.

Достоинства оптоволоконных лазеров:

• высокая производительность;
• возможность точной гравировки;
• тонкость луча.

Оптоволоконные промышленные комплексы лазерной резки способны обеспечивать ход до 50 м/мин, при этом точность позиционирования не превышает +/- 0,03 мм. Электрокомпоненты станков поставляются из Японии и Франции, а минимальный гарантийный срок работы лазерного источника составляет 2 года.

Лазеры для гравировки

Лазерные граверы массово применяются в малом предпринимательстве. Спрос на изготовление малых архитектурных форм, изделий, макетов увеличивается с каждым днём. Современные гравировальные станки относятся к категории высокотехнологичного оборудования. Интеллектуальное программное обеспечение и автоматизация контроля каждого процесса позволяет минимизировать ошибки.

Точность позиционирования лазерного луча относительно заготовки обеспечивается координатным столом. Привод станка включает в себя микрошаговые двигатели и сверхчувствительные сервоприводы. Оптическая система обеспечивает точную фокусировку лазерного луча.

Станки для лазерной гравировки подразделяются на:

• оптоволоконные;
• с цифровым программным управлением (ЧПУ);
• маркировочные.

Станки с ЧПУ помимо резки заготовок способны наносить изображение любой сложности. Их основное достоинство – возможность оперативной переналадки в течение нескольких минут. Достаточно лишь заменить файл управляющей программы. Лазерные маркеры применяются при создании изображений высокой точности. Мощность лазера таких станков составляет от 20 до 50 Вт. Станки используются для маркировки кнопок гаджетов, ноутбуков, компьютерных клавиатур, украшения наручных часов и создания сувенирных изделий.

Лазерные очистители металла

Обработка элементов из стали отнимает много времени и трудозатрат. Как правило, ржавчина или химические примеси проникают на глубину до 1-2 мм. Поверхность металла приобретает характерный «ржавый» оттенок, становится рыхлой и теряет прочность. Операции по шлифовке и полировке способны лишь частично решить проблему. Поверхностный слой снимается абразивным материалом, но повреждённая структура продолжает впитывать влагу и разрушаться.

Лазерная очистка – современный и эффективный способ бесконтактной обработки поверхности. Под воздействием энергии лазерного луча микрочастицы ржавчины и химические агрессивные компоненты мгновенно испаряются. При этом целостность кристаллической решётки не нарушается.

Современные мобильные установки для лазерной очистки имеют мощные оптоволоконные источники излучения. Ширина сканирования при однократном проходе составляет от 10 до 100 мм. В зависимости от мощности источника очистители могут иметь воздушное или чиллерное охлаждение.

Лазерная очистка активно применяется при реставрации автомобилей, металлических элементов фасадов зданий, восстановлении поверхностей деталей машин и механизмов.

Аппараты лазерной сварки

Лазерная сварка незаменима, если необходимо выполнить высокоточное соединение металлических элементов. Традиционная ручная, электродуговая или аргонная сварка позволяет зафиксировать детали грубым способом, после которого требуется обработка и дефектоскопия сварного шва.

Преимущества технологии проверены временем:

• лазерный луч может применяться для сварки пара- и диамагнитных материалов, а также термопластов;
• в процессе сварки обеспечивается высокая точность и стабильность пятна нагрева;
• нагрев околошовной области минимален, поэтому детали не деформируются;
• во время сварки не используются присадки и флюсы, качество сварного шва идеальное.

Аппараты лазерной сварки отличаются мощностью, типом работы, видом обрабатываемых материалов и габаритными размерами. Рабочая скорость аппаратов для лазерной сварки таких производителей, как Senfeng, P-Weld достигает 120 мм/сек.

Лазерная сварка активно используется в приборостроении, при производстве тонкостенных металлических боксов, изготовлении промышленного оборудования и бытовой техники.

Станки лазерной резки листов

Станки для лазерной резки с ЧПУ можно встретить в любой отрасли машиностроения. Точный раскрой металла с погрешностью до 0,01 мм – гарантия качественной сборки узла и безотказной работы в течение долгих лет службы. Подобное оборудование используется в мелко- и крупносерийном производстве, при котором необходимо обеспечить максимальную производительность при минимальных трудозатратах.

Лазерный луч высокой мощности фокусируется на рабочей поверхности. В рабочей зоне происходит быстрый нагрев и расплавление металла при сверхвысоких температурах. Передача энергии до режущей головки осуществляется с помощью оптоволоконного кабеля.

Оптоволоконные станки лазерной резки отличаются высокой скоростью. Лазерный излучатель способен передвигаться до 35 м в минуту. Точность позиционирования при этом не превышает 0,03 мм.

Критерии выбора оборудования

Основное – это назначение станка. Если оборудование планируется использовать в промышленных условиях, необходимо выбирать станок с высокой скоростью резки и мощным лазерным излучателем. Чем выше толщина металла, тем мощнее должен быть лазерный луч. Жёсткий корпус позволит избежать вибраций, а чиллерная система охлаждения – перегрева. Если станок планируется для использования в краткосрочных режимах, можно выбрать варианты с воздушным охлаждением мощностью 2000-3000 Вт.

Особое внимание стоит обратить на раму. Именно от её конструкции зависит масса и габариты комплектующих, которые можно установить для обработки. Если максимальная скорость резки не превышает 20 м/мин, не имеет смысла приобретать станок с толщиной рамы более 20 мм.

Также нужно учитывать и наличие систем дымоудаления и вентиляции. Дымоудаление устанавливается на большинстве типов оборудования, газы улавливаются и выбрасываются в воздухоотводы одновременно по всей площади станка. Локальная вентиляция функционирует только в месте расположения лазерной головки, монтируется на дорогостоящих лазерных станках.

Электрика – «мозг» современных станков с ЧПУ. При покупке следует обратить внимание на производителя электронных компонентов. Наличие интерфейсов, плат и контроллеров управления от известных брендов – гарантия высокой надёжности оборудования в эксплуатации.