Лазерная резка с использованием газа

Лазерная резка производится на современном оборудовании с ЧПУ (числовое программное управление). Первоначально лазерным лучом прожигается отверстие в заготовке. Затем происходит собственно резка. В зависимости от режима резки через форсунку на обрабатываемый участок поверхности направляется струя технологического газа, в атмосфере которого и происходит процесс резки.

Согласно программе ЧПУ лазерная головка перемещается по заданной траектории, при этом происходит резка материала в области воздействия излучения, и его выдув струей газа.

Продукты горения удаляются при помощи дымоотсоса через каналы, расположенные в нижней части координатного стола. При этом обеспечивается отсутствие облоя на нижней кромке реза, высокая точность и малая зона теплового воздействия.

В результате нагрева, разрезаемые материалы (особенно большой толщины) меняют свои свойства, причем по-разному. В зависимости от толщины и химического состава материала, а так же размера и кривизны вырезаемого контура, предусмотрены разные технологии резки и режимы работы лазерной установки.

 

Лазерная резка с использованием газа

Разделяют две технологии лазерной резки - резка в среде кислорода низкого давления и резка в среде инертного газа (азот или аргон) высокого давления.

Большое значение для нормальной работы лазеров имеют чистота и состав примесей технологических газов. Содержание нежелательных примесей (например, углеводородов), приводящее к повреждению лазерной оптики, не должно превышать 0,005%. Обычно для лазерной резки используют газы с чистотой 99,999%.

Лазерная резка в среде кислорода

Кислород при лазерной резке используется для повышения температуры. В кислородной среде металл начинает гореть, и за счет этого происходит резкий скачок температуры в зоне реза. Такое повышение температуры важно при резке высокопрочных углеродистых сталей, а также для увеличения скорости резки.

Давление в струе кислорода от 3-4 атм при резке тонкого листа и до 0.5 атм при резке листа толщиной до 25 мм, причем оно тем меньше, чем больше толщина разрезаемого металла.

Лазерная резка в инертном газе

Обычно применяется в тех случаях, когда нежелательно окисление кромок металла, например при резке нержавеющей стали, титана, алюминиевых сплавов. Эффективность резки в инертном газе ниже, чем при лазерно-кислородной резке за счет отсутствия дополнительного источника нагрева.

При резке металла нередко наблюдается потемнение по краям реза. Это потемнение вызвано оксидами (окалиной), которые образуются при разогреве металла. Использование инертных газов при лазерной резке предотвращает образование оксидов и позволяет избежать потемнения среза.

Когда лазерное излучение нагревает металл до температуры плавления, расплав выдувается мощной струей инертного газа. Такой режим требует большой мощности лазера, высокого качества излучения и высокого давления режущего газа, подаваемого в зону резки (до 16 атмосфер).

В качестве инертного газа обычно используется азот или аргон.