Изготовление деталей различных конструкций должно соответствовать строгим техническим требованиям. От точности геометрических параметров каждого элемента зависит работоспособность и надежность изделия в целом. Специальные нормативы определяют предельные отклонения размеров деталей и степень шероховатости поверхности без таких дефектов, как трещины, заусенцы, рваные кромки.
Доступной технологией, обеспечивающей качественную обработку заготовок, является лазерная резка.
Преимущества применения лазерной резки
- Отсутствие давления инструмента на материал. Режущим элементом является луч, благодаря этому можно обрабатывать легко деформирующиеся и хрупкие детали;
- Качество кромки. Лазерная резка позволяет добиться максимально ровного и гладкого реза без дефектов;
- Точность раскроя. Лазерный луч имеет диаметр в десятые доли миллиметра, что обеспечивает максимальное соответствие заданным параметрам и допускам;
- Возможность создания деталей любой конфигурации. Применение станков с ЧПУ позволяет резать заготовку по сложному контуру, изготавливать мелкие элементы и получать отверстия минимального диаметра;
- Высокая скорость резки. Данный параметр значительно сокращает сроки выполнения заказов;
- Экономия материала. Достигается путем эффективного расположения деталей на листе за счет малой толщины реза;
- Возможность изготовления деталей по индивидуальным проектам;
- Широкий диапазон материалов, доступный обработке лазером.
Материалы, используемые для изготовления деталей
Низкоуглеродистая сталь режется в кислородной среде. Под действием высокой температуры реакция окисления железа вызывает выделение еще большего количества тепла, что повышает скорость и глубину раскроя. Оптимальная толщина заготовок — до 20 мм.
Нержавеющая сталь обрабатывается в среде инертных газов, что позволяет сохранить антикоррозионные свойства металла. Максимальная толщина нержавеющей стали для резки лазером — 15 мм.
Алюминий и цветные сплавы характеризуются высокой теплопроводностью и требуют большой мощности лазера. Допустимая толщина алюминия до 12 мм, меди до 5 мм.
Оборудование для лазерной резки
Принцип работы оборудования для лазерной резки — высокотемпературное воздействие узконаправленного излучения в сочетании с потоком газа, направляемого в место разреза. Луч расплавляет и частично испаряет металл, газ сдувает остатки расплава и создает среду, обеспечивающую необходимые точность и качество процесса.
В современных станках используются различные типы лазерных установок, которые различаются по мощности и применяются для разных задач:
- Твердотельные мощностью до 6 кВт — подходят для резки металла небольшой толщины;
- Газовые (мощность 20 кВт) — обеспечивают высокую скорость и качество обработки заготовок средней толщины.
- Газодинамические — установки с высокой мощностью, предназначенные для обработки толстого металла.
Современные лазерные станки с числовым программным управлением автоматически регулируют движение луча и рабочего стола, фокусировку лазера, уровень нагрева. Данные загруженной в память станка программы считывает контроллер, передающий команды приводам и двигателям. Чертежи детали для разработки программы создаются в электронном формате.
Требования к чертежам для лазерной резки деталей
Основное требование — чтобы информация была представлена в векторном виде. Все чертежи создаются в масштабе 1:1, в одном файле содержится чертеж одной детали. Внешний контур и контуры отверстий должны быть замкнутыми.
Дублирующихся линий необходимо избегать. Находящиеся непосредственно одна под другой линии лазер будет проходить дважды, что может приводить к перегреву заготовки и снижению точности.
Толщина линий быть фиксированной и сохранена в константе Hairlilne, автоматизированная система распознает только наличие линии, а не ее толщину. Линии чертежа должны создаваться командами LINE, CIRCLE, ARC (не использовать SPLINE и ELLIPSE).
Ширина реза, хотя и не превышает 0,2 мм, должна учитываться для обеспечения точности. Зазоры между разрезами обозначаются в зависимости от толщины материала: для листа толщиной до 2 мм — не менее 2 мм, при большей толщине (от 2 мм) — не менее 4 мм.
