Станки лазерной резки: устройство, применение, преимущества

Содержание статьи

• Как работает станок для лазерной резки
• Преимущество технологии
• Как устроен станок
• Правила эксплуатации
• Сферы применения и обрабатываемые материалы

Лазерная резка металла – технология разделения различных материалов на фрагменты с требуемыми геометрическими параметрами. С помощью такого оборудования можно работать с металлом и другими материалами, оно дает возможность резать заготовки на фрагменты с минимальными потерями. Технологии использования лазера продолжают совершенствоваться: на рынке появилось большое количество оборудования для раскроя заготовок различного размера и толщины. Рассмотрим подробнее принцип работы такой техники и ее преимущества.

Как работает станок лазерной резки?

Лазерная обработка металла и других материалов предполагает воздействие направленного концентрированного луча. Излучение приобретает такую силу, что полностью выжигает материал в зоне воздействия: он испаряется, в результате заготовка разделяется на фрагменты требуемой величины. Луч движется по заданной траектории: с помощью этого метода можно создавать заготовки со сложной геометрической формой, в том числе с криволинейными краями.

Особенность обработки – минимальное температурное воздействие на материал вне границы разделения. Луч способен быстро расплавить и испарить металл в месте контакта с лучом, при этом края заготовки практически не нагреваются. Это позволяет избежать их деформации: края будут ровными, их не потребуется дополнительно обрабатывать.

Современные установки лазерной резки работают с использованием программных комплексов. Мастеру не требуется перемещать рабочую головку вручную: ее перемещение контролирует программа, в результате снижается риск даже малейших отклонений от курса. Станок точно выполняет заданную программу, в результате получаются заготовки с точными размерами и идеальным соответствием первоначальным требованиям.

Преимущества лазерной резки перед другими способами

Метод обработки материалов лазером получает все более широкое распространение. Эта технология позволяет успешно справляться со сложными задачами и обеспечивать качественную обработку даже очень твердых материалов с высокой температурой плавления. Лазерный метод резки имеет несколько важных преимуществ:

• Ровные края заготовок. В этом важное преимущество перед любыми способами механической обработки. Края не нужно дополнительно выравнивать, это позволяет сэкономить время и сразу получать требуемый результат.
• Высокая точность перемещения режущей головки. Отклонение от заданной траектории не превышает нескольких долей миллиметра на метр, итоговая точность будет зависеть от параметров конкретного станка. Можно создавать детали с точно заданными размерами, это важно при изготовлении компонентов промышленного оборудования и различных деталей.
• Высокая скорость и производительность. Режущая головка перемещается быстро, в результате даже большой объем работы удается выполнить в самые сжатые сроки. Многие станки допускают непрерывную подачу заготовок, в результате процесс может идти практически постоянно.
• Широкие возможности программного управления. ПО дает возможность настроить автоматическое движение по сложной траектории и проконтролирует выполнение программы. Оператору нужно только указать требуемые параметры перемещения.
• Экономичность. При лазерной резке теряется минимальное количество обрабатываемого материала. Можно раскроить лист так, чтобы количество отходов производства было минимальным.

У таких станков есть и минусы. Лазерная резка, в отличие от механической, требует больших затрат электроэнергии, а само оборудование для этого метода стоит недешево. Однако дополнительные затраты окупаются большой производительностью: такой станок станет выгодным решением для использования на предприятиях среднего и крупного бизнеса.

Плазменная резка дает менее высокое качество обработки металла, кроме того, этот метод требует еще больших затрат энергии. Кроме того, лазерные станки работают быстрее и дают меньший уровень шума при обработке заготовок.

Устройство станка лазерной резки

Станки для лазерной резки металла имеют внушительные габариты и позволяют работать с достаточно крупными заготовками. Такое оборудование способно разрезать листовую сталь толщиной до 20 мм, а также заготовки из цветных металлов толщиной до 12 мм. Станок включает в себя следующие компоненты:

• Станина. Это основная часть станка, к которой прикрепляются все его другие компоненты. Она выполняется из прочных материалов. Способных выдерживать большие механические нагрузки. Для этой цели используется цельносварная конструкция высокой жесткости, от ее прочности напрямую зависит долговечность станка.
• Приводы передачи - это один из самых важных компонентов, так как именно он обеспечивает перемещение режущей головки и отвечает за точность проводимой обработки материала. Приводы позволяют станку работать в автоматическом режиме, нет необходимости передвигать режущую головку вручную.
• Система смазки. Она также предназначена для автоматизации процесса: такой механизм не требуется смазывать вручную. Такая система включает в себя специальный таймер: с его помощью система запускает процесс смазки компонентов через определенные промежутки времени, чтобы поддерживать стабильную работу станка.
• Система охлаждения. Она отвечает за стабильную работу без перегрева, от ее эффективности зависит продолжительность бесперебойной работы станка.
• Система дымоудаления. С ее помощью отводятся продукты выжигания металла, дымоудаление позволяет сделать работы станка безопасной для оператора.
• Выдвижная паллета. С ее помощью заготовка подается к месту обработки. У станка может быть одна или несколько паллет.
• Управляющая система. Современные станки комплектуются выносным пультом управления с жидкокристаллическим дисплеем. С его помощью оператор станка может вводить требуемые параметры и контролировать показатели во время реализации программы. Автоматизированный процесс позволяет свести ручной труд к минимуму, станок самостоятельно выполняет поставленную задачу под минимальным контролем.

Детальные особенности конструкции и размеры зависят от конкретной модели станка, но все они работают по общему принципу. Такое оборудование дает возможность обрабатывать различные материалы с высокой точностью и минимальным риском отклонения от заданной программы.

Правила эксплуатации

Чтобы станок работал долго и безотказно, при его эксплуатации нужно соблюдать целый ряд требований. Каждая модель сопровождается подробной инструкцией производителя, необходимо детально изучить требования и условия. К работе со станком допускается только специально подготовленный персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности. Станок должен быть размещен на ровной твердой поверхности без вибрации.

При работе с оборудованием лазерной резки нужно соблюдать несколько обязательных правил:

• Станок нельзя оставлять во включенном состоянии без контроля персонала, так как это может привести к возгоранию. Лазерная технология основана на воздействии на заготовки очень высоких температур, поэтому важно строго соблюдать требования противопожарной безопасности.
• Станок не должен использоваться для работы с отражающими материалами: например, с его помощью нельзя обрабатывать медь и стекло. Перед началом работы нужно тщательно изучить инструкцию производителя – в ней будут указаны все ограничения по использованию.
• Излучатель даже в выключенном состоянии не должен направляться на живых существ. Оператор должен максимально минимизировать риски воздействия лазера на кожу, чтобы предотвратить ожоги и травмы.
• Рядом со станком не должны находиться никакие легковоспламеняемые вещества и материалы. На предприятии должны присутствовать углекислотные огнетушители, с помощью которых можно быстро устранить возгорание.

Перед работой оператор должен подготовить рабочее место: убрать посторонние предметы, проверить уровень воды в охлаждающей системе, убедиться в готовности всех узлов оборудования к использованию. Во время работы оператор должен быть в защитных очках и избегать смотреть на лазерный луч, чтобы не допустить поражения сетчатки глаза. После завершения работы станок обесточивается, сотрудник должен убрать рабочее место и проветрить помещение.

Соблюдение правил техники безопасности предотвращает производственный травматизм, поэтому работодатель должен обязательно проводить периодический инструктаж и контролировать действия сотрудников. Правильная эксплуатация станка обеспечит ему работу без поломок в течение многих лет.

Сферы использования станков лазерной резки и обрабатываемые материалы

Высокая точность обработки материалов и скорость резки обеспечили лазерным станкам широкое применение во многих отраслях промышленности. Этот способ подходит для обработки черных и цветных металлов, с помощью лазерной резки можно делить на фрагменты заготовки из картона, керамики, кожи, ткани, древесины и других материалов. Также лазерные технологии используются при нанесении сложной гравировки на поверхности.

Эта технология активно применяется в следующих сферах деятельности:

• Изготовление различных бытовых предметов из пластика, металла, фанеры и других материалов. Лазерный станок позволяет организовать быстрое серийное производство с выполнением заданной программы. С его помощью можно обрабатывать заготовки с максимально высокой точностью.
• Изготовление компонентов рекламных конструкций. С помощью этой технологии можно решать даже самые сложные задачи: она позволяет создавать плоские и объемные детали с заданными геометрическими параметрами.
• Изготовление компонентов стеллажей, деталей автомобилей, различны элементов корпусов и кузовов. Одна из наиболее широких сфер применения – высокоточная обработка листового металла.
• Резка тканей и иных материалов текстильной промышленности, если требуется повышенная точность. Этот метод может использоваться там, где нет возможности применять другие технологии.
• Изготовление трафаретов, табличек, различных пластиковых карт и других изделий. Современное программное обеспечение позволяет разместить на одном листе как можно больше заготовок, чтобы минимизировать количество отходов производства.

Это только часть возможных вариантов использования лазерной резки. Наиболее активно она начала применяться в различных машиностроительных отраслях – это одна из самых популярных технологий раскроя листового металла. Конструкция станков продолжает совершенствоваться, это расширяет возможности их применения. Технология лазерной резки стала одной из самых востребованных благодаря высокой эффективности.