Лазерная резка металла

Металл, пожалуй, самый распространенный материал, который обрабатывают лазером. Существует более сотни различных типов металла и сотни отраслей промышленности по всему миру, в которых лазерная резка необходима как в начале, так и в конце производственного процесса.

Поиск процесса, позволяющего эффективно резать металл в соответствии с постоянно растущим спросом на продукцию, а также снижение затрат и поддержание только наивысшего уровня безопасности может показаться сложной задачей. Изобретение лазера в 1960-х годах и его развитие в волоконных лазерах, которые широко используются сегодня, отметили все эти рамки.

В статье ниже мы рассмотрели резку металла лазерами более подробно, рассмотрели конкретные примеры и применения, а также выяснили, какой тип лазера лучше всего подходит для этой задачи.

Какой процесс резки следует использовать для лазерной резки металла?
Существует три типа процессов резки, которые можно использовать для резки металла лазером; газ, кристалл и волокно. Газовая резка проводится с использованием смеси диоксида углерода или азота, а резка кристаллов - с использованием кристаллов nd: YAG (иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом) и nd: YVO (легированный неодимом ортованадат иттрия). Эти два процесса существуют гораздо дольше, чем лазерная резка на основе волокна, и имеют историю, восходящую к 1960-м годам, тогда как волоконный лазер - относительно новый процесс.

Проще говоря, каждый из трех процессов резки можно использовать для резки металла, хотя методы, основанные на газе, не всегда позволяли это делать так хорошо, но мы сравнили их все здесь.

Кристальные лазеры
Кристаллические лазеры хороши для резки металла, но вы обычно используете этот процесс только там, где требуется большая мощность, возможно, для очень толстого металла. Кристаллический лазерный станок стоит дорого, работает на дорогостоящих диодах накачки, поэтому, если вам понадобятся запасные части, это может серьезно сказаться на вашем банковском балансе! Кристаллические лазеры имеют более короткий срок службы, чем другие типы лазерных устройств, примерно от 8000 до 15000 часов.

Газовые лазеры
Газовые лазерные станки значительно улучшились за последние несколько лет, и теперь они намного лучше справляются с резкой металла. Это наиболее распространенный процесс лазерной резки металла, который дешевле в эксплуатации, чем кристаллический лазер.

Однако по сравнению с процессом резки волоконным лазером последний более выгоден, когда дело касается резки металла. Станок для газовой лазерной резки металла обычно может резать быстрее, чем волоконный лазер, но это применимо только к толстым металлам; для тонких металлов волоконные лазеры работают быстрее.

Волоконные лазеры
Кроме того, при использовании газового лазера гораздо выше риск повредить металлы, с которыми вы работаете. Если газ не является полностью чистым, то металлы могут окисляться и приобретать желтый оттенок. Кроме того, газовые лазерные резаки не могут хорошо работать с отражающими металлами, поскольку луч отражается обратно на станок, тогда как волоконный лазер не имеет этой проблемы. Это известно как повреждение воспоминаниями.

Наряду с этим, волоконный лазер намного дешевле в эксплуатации, имеет длительный срок службы около 25000 часов, редко требует обслуживания и требует только дешевых запасных частей, если они потребуются.

Несколько компаний и производственных предприятий были опрошены о том, что думают о резаках для газовых лазеров по сравнению с резаками для волоконных лазеров, и было решено, что установка волоконного лазера является более предпочтительной из двух.

Хотя было сказано, что газовые лазеры лучше подходят для более тяжелых металлических пластин, волоконные лазеры, как правило, быстрее, потребляют гораздо меньше энергии, могут работать с отражающими металлами и имеют на 50% более длительные интервалы обслуживания, а также вдвое меньше затрат на обслуживание.

Вот почему мы выбрали производство и разработку волоконных лазеров здесь, в SPI Lasers, как с импульсными, так и с непрерывными (CW) машинами. Поэтому мы рекомендуем волоконные лазеры для работы с металлами!

Какие примеры лазерной резки металла?
Теперь, когда мы рассмотрели различные процессы и их влияние на металл, мы рассмотрим конкретные примеры лазерной резки металла.

Резка отражающих металлов
Как упоминалось выше, у некоторых лазеров возникают проблемы с резкой отражающих металлов из-за повреждения, вызванного вспышкой, когда лазерный луч отражается обратно в саму оптическую систему доставки луча (BDO) лазера. Однако светоотражающие металлы обычно встречаются в процессе производства, и важно уметь их эффективно и действенно резать. Отражающие металлы - это такие металлы, как золото и серебро.

Лазерная резка стали


Сталь - один из наиболее распространенных металлов, используемых в промышленности по всему миру, и поэтому он является одним из наиболее важных для производственных процессов. Будь то толстая, стальная или тонкая сталь, волоконным лазерам не составит труда с ним работать. Благодаря высокой мощности, которой обладают эти станки, вы обнаружите, что они могут очень быстро резать сталь лазером.

Здесь мы рассмотрели резку мягкой стали толщиной от 0,5 до 1,9 мм, которую можно резать со скоростью до 10 м / мин. Этот тип стали обычно используется в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение и авиакосмическая промышленность, и он является ключевым для формирования корпусов и конструкций транспортных средств и самолетов.

Лазерная резка алюминиевой фольги

Алюминиевая фольга - это металл, который находит применение в различных отраслях промышленности, возможно, чаще всего в упаковочной промышленности. Мы писали здесь о быстрой резке тонкой алюминиевой фольги, где мы обнаружили, что самая высокая скорость лазерной резки алюминия была при 100 кГц.

Лазерная резка алюминия упрощается с нашими волоконными лазерами, хотя важно, чтобы алюминий резался только за один импульс, поскольку было обнаружено, что повторяющиеся импульсы могут повредить металл.

Резка серебра
Серебро - чрезвычайно широко используемый металл, который используется как в промышленных, так и в коммерческих целях для изготовления ювелирных изделий, электроники или энергетических устройств. Здесь мы обсудили больше лазерной резки серебра, а также рассмотрели конкретный пример лазерной резки серебра толщиной 1 мм.

Ищете дополнительную информацию о лазерной резке?
Хотя в этой статье основное внимание уделяется резке металла, этот процесс позволяет работать с практически неограниченным количеством материалов. Кроме того, линейка волоконных лазеров SPI работает не только для резки, но и для других областей применения, включая абляцию, аддитивное производство, очистку, сверление, гравировку, маркировку и сварку.

Обладая огромным количеством преимуществ, лазерная резка стала использоваться во многих отраслях промышленности по всему миру, включая аэрокосмическую, автомобильную (включая электромобили), полупроводниковую, электронную и медицинскую промышленность.


Лазер - это сфокусированный луч света, концентрирующий много энергии на очень небольшой площади. Когда это происходит, материал перед лазером будет гореть, плавиться или испаряться, оставляя отверстие. Добавьте к этому немного ЧПУ, и вы получите станок, который может вырезать или гравировать очень сложные детали из дерева, пластика, резины, металла, пенопласта или других материалов.

Когда речь идет о лазерной резке, каждый материал имеет свои ограничения и преимущества. Например, вы можете подумать, что лазер может прорезать что угодно, но это не так.

Не каждый материал подходит для лазерной резки. Это потому, что для резки каждого материала требуется определенное количество энергии. Например, энергия, необходимая для разрезания бумаги, намного меньше энергии, необходимой для стальной пластины толщиной 20 мм.

Помните об этом при покупке лазера или заказе через службу лазерной резки. Всегда проверяйте мощность лазера или, по крайней мере, какие материалы он может резать.

Для справки: лазер мощностью 40 Вт может прорезать бумагу, картон, пену и тонкий пластик, а лазер мощностью 300 Вт может прорезать тонкую сталь и более толстый пластик. Если вы хотите разрезать стальные листы толщиной 2 мм или более, вам потребуется не менее 500 Вт.

Далее мы рассмотрим, использовать ли для лазерной резки металла персональное устройство или услугу, некоторые основы дизайна и, наконец, список услуг, которые предлагают лазерную резку металла с ЧПУ.

В наш век станков с ЧПУ лазерные станки, способные резать металл, по-прежнему слишком дороги для среднего любителя. Достаточно дешево можно купить маломощные машины (менее 100 Вт), но они вряд ли поцарапают металлическую поверхность.

Лазер для резки металла должен потреблять не менее 300 Вт, что обойдется вам как минимум в 10 000 долларов. Помимо цены, металлорежущие станки для резки дополнительно требуют газа - обычно кислорода.

Менее мощные станки с ЧПУ для гравировки или резки дерева или пластика могут стоить от 100 до нескольких тысяч долларов, в зависимости от того, насколько мощными они должны быть.

Еще одна сложность владения станком для лазерной резки металла - это его размер. Для большинства устройств, способных разрезать металл, требуется место, доступное только в мастерской.

Тем не менее, станки для лазерной резки становятся дешевле и меньше с каждым днем, поэтому мы, вероятно, можем ожидать настольные станки для лазерной резки металла в ближайшие несколько лет. Если вы только начинаете проектировать листовой металл, подумайте об онлайн-услугах по лазерной резке, прежде чем покупать станок для лазерной резки. Далее мы рассмотрим несколько вариантов!

Что бы вы ни решили, помните, что лазерные резаки - это не игрушки, особенно если они умеют резать металл. Они могут серьезно повредить вам или нанести серьезный ущерб вашему имуществу.


Поскольку лазерная резка - это двухмерная технология, подготовить файлы очень просто. Просто нарисуйте контур детали, которую хотите изготовить, и отправьте его в онлайн-службу лазерной резки.

Вы можете использовать практически любое приложение для 2D-рисования векторных изображений, если оно позволяет сохранять файл в формате, подходящем для выбранной вами службы. Существует множество инструментов САПР, в том числе бесплатные и предназначенные для 2D-моделей.

Чтобы сделать вашу первую деталь из листового металла, вырезанную лазером, вам необходимо сделать следующее:

Нарисуйте контур нужной детали в программе для векторного рисования.
Сохраните его в подходящем формате файла (проверьте список онлайн-сервисов и поддерживаемых типов файлов).
Загрузите его в онлайн-сервис лазерной резки. или отправьте на почту agrotech-lipetsk@mail.ru
Проверьте цену или запросите предложение, и, если цена подходящая, закажите запчасть.
Ждите доставки.
Прежде чем заказать что-то для лазерной резки, следует соблюдать определенные правила. У большинства сервисов есть какое-то руководство на своем сайте, и вы должны следовать ему при разработке своих деталей, но вот некоторые общие рекомендации:

1. Замкнутые контуры

Все контуры резки должны быть замкнуты, точка. Это самое важное правило и самое логичное. Если контур останется открытым, удалить деталь из необработанного листового металла будет невозможно. Единственное исключение из этого правила - линии предназначены для гравировки или травления.

2. Цвета и толщина линий.

Это правило отличается для каждого онлайн-сервиса. Вы должны проверить необходимый цвет и толщину линии для резки. Некоторые услуги предлагают лазерное травление или гравировку в дополнение к резке и могут использовать разные цвета линий для резки и травления. Например, красные линии могут использоваться для резки, а синие - для травления.

Некоторые службы не заботятся о цвете или толщине линий. Перед загрузкой файлов проверьте это с помощью выбранной вами службы.

3. Круглые отверстия

Если вам нужны отверстия с жесткими допусками, рекомендуется протыкать их лазером, а затем просверливать отверстия сверлом. При прокалывании в материале делается небольшое отверстие, которое позже будет направлять сверло во время сверления. Просверленное отверстие должно быть примерно 2–3 мм в диаметре, но это зависит от диаметра готового отверстия и толщины материала. Как показывает практика, в этой ситуации выбирайте отверстие как можно меньшего размера (если возможно, сохраняйте его размер, равный толщине материала) и постепенно просверливайте все большие и большие отверстия, пока не достигнете желаемого диаметра.

4. Резьбовые отверстия

Это имеет смысл только для материала толщиной не менее 1,5 мм. Сталь, например, плавится и испаряется при лазерной резке. После остывания срез затвердевает, и его очень трудно заправить. По этой причине перед нарезанием резьбы рекомендуется проколоть лазером и выполнить некоторое сверление, как описано в предыдущем совете.

5. Угловые скругления.

Детали из листового металла могут иметь острые углы, но добавление скруглений на каждом углу - по крайней мере, на половину толщины материала - сделает детали более рентабельными. Даже если вы не добавляете их, некоторые службы лазерной резки добавят небольшие скругления на каждом углу. Если вам нужны острые углы, пометьте их, как описано в руководстве по обслуживанию.

6. Пазы и выступы

Минимальная ширина надреза должна быть не менее 1 мм или толщины материала, в зависимости от того, что больше. Длина не должна превышать ширину более чем в пять раз. Выступы должны иметь толщину не менее 3 мм или в два раза больше толщины материала, в зависимости от того, что больше. Как и в случае с надрезами, длина должна быть меньше ширины в пять раз.

Расстояние между выемками должно быть не менее 3 мм, а выступы должны находиться на расстоянии не менее 1 мм друг от друга или толщины материала, в зависимости от того, что больше.

Несоблюдение этого правила может привести к деформации детали.

7. Множественные детали или тонкие детали.

При резке нескольких деталей на одном листе металла хорошее практическое правило - оставлять между ними расстояние не менее толщины материала. Если вы поместите детали слишком близко друг к другу или разрежете очень тонкие детали, вы рискуете прожечь материал между двумя линиями разреза.
Оставьте заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время, и ответим на все интересующие вопросы.
Оставить заявку
^ Наверх