Сталь марок Ст3, Ст20 широко используются в различных отраслях производства. Оба типа стали обладают хорошими механическими свойствами, легко поддаются обработке и при этом, являются недорогим и доступным материалом для изготовления металлоконструкций.
| Сталь Ст3 | Сталь Ст20 |
| — Углеродистая сталь с содержанием 0,08-0,14% углерода; — Обладает хорошей свариваемостью; — Имеет среднюю прочность и пластичность; — Хорошо поддается горячей и холодной пластической деформации; — Используется для производства различных металлоконструкций, профилей, труб и других деталей. | — Конструкционная сталь с содержанием 0,17-0,24% углерода; — Обладает более низкой прочностью по сравнению с Ст3; — Хорошо поддается сварке, горячей и холодной пластической деформации; — Используется для производства мостовых кранов, каркасов зданий и сооружений, металлических конструкций и других крупных элементов. |
Особенности лазерной резки
Лазерная резка является одним из самых эффективных и точных методов обработки металла. Концентрированный лазерный луч создаёт узкий и интенсивный пучок света, который направляется на материал, выполняя высокоскоростную и очень точную резку. Такой метод обеспечивает высокую производительность и качество готовых изделий, что позволяет сократить затраты на производство и ускорить время обработки.
Особенности резки лазером:
- Обладает высокой точностью и позволяет создавать сложные и детализированные контуры;
- Оставляет минимальное количество повреждений и деформаций на материале, так как нагрев происходит очень быстро;
- Позволяет создавать микроразрезы и отверстия с диаметром, меньше 1 мм;
- Применяется для большинства сплавов;
- Не нагревает материал вокруг зоны обработки;
- Отсутствует необходимость в дополнительной обработке и шлифовке;
- Полная контролируемость реза;
- Быстрая скорость обработки.
Лазерный луч можно направить с высокой точностью на конкретные участки металла, минимизируя потери и расход материала. После лазерной резки не требуется дополнительная обработка, так как края получаются достаточно гладкими и чистыми.
В чём сложность обработки углеродистой стали Ст3 и Ст20:
- Углерод повышает твердость стали, что делает её менее податливой к резке. Более высокая твёрдость требует большего усилия и высокой квалификации мастера;
- Сталь обладает высокой теплопроводностью. При механической обработке происходит нагревание материала, что приводит к образованию микротрещин вдоль линии реза;
- Углерод образует карбиды с другими элементами сплава в стали, такими как хром, вольфрам и ванадий. Это жесткие карбиды, которые очень сложны для обработки;
- Повышенное содержание углерода приводит к образованию крупнозернистой структуры материала. Она делает металл более хрупким и не податливым к пластической деформации.
Чтобы избежать этих осложнений и создать точный качественный рез, используется лазерная обработка. Мощный лазерный луч способен прорезать металлические листы толщиной в несколько сантиметров. При этом, он никак не влияет на материал, не нагревает его и не образует микротрещин.
Где применяется лазерная резка стали
Лазер позволяет резать любые металлические профили и создавать сложные конструкции. По сути, после лазерной обработки на выходе получается готовая деталь, которая не требует дальнейшей подгонки. Чаще всего такую технологию применяют для производства высокоточных изделий, с минимальными допусками.
| Технические возможности лазерной резки для марок Ст3 и Ст20 | |
| Минимальная толщина материала | 0,1 мм |
| Максимальная толщина материала | 25 мм |
| Скорость резки | от 5 до 70 м/мин |
| Отклонение от допустимых размеров для марки Ст3 | +/- 0,05 мм |
| Отклонение от допустимых размеров для марки Ст20 | +/- 0,1 мм |
С помощью лазера проводят резку труб, цилиндрических деталей, металлических листов, угловых заготовок, и прочих сложных изделий. Для разных задач используются разные типы лазерных установок: твердотельные, газовые и газодинамические. Они отличаются основным рабочим элементом, который генерирует лазерный луч.
Выбор лазерной установки также зависит от её мощности. Для резки толстых деталей необходимо использовать более мощное оборудование. Кроме того, на выбор производительной мощности лазера влияют физические характеристики металла и факторы окружающей среды.
Примерная диапазонная мощность лазера для резки сталей в зависимости от толщины:
- Для резки стали толщиной от 0,5 мм — 1000 Вт;
- Для резки стали толщиной от 1 мм — 1000-1500 Вт;
- Для резки стали толщиной от 2 мм — 1500-2000 Вт;
- Для резки стали толщиной от 3 мм — 2000-3000 Вт;
- Для резки стали толщиной от 4 мм — 3000-4000 Вт;
- Для резки стали толщиной от 5 мм и больше — более 4000 Вт.
Следует отметить, что эти значения могут меняться в зависимости от типа и качества лазерного оборудования, а также от используемых оптических систем и настроек процесса. Поэтому перед выбором лазерной установки необходимо изучить её технические характеристики и руководство пользователя.
