Светоотражающие металлы имеют определенную особенность — отражают лазерный луч в процессе раскроя, из-за чего при лазерной резке возникают трудности, которые часто приводят к повреждению системы линз. Поэтому операция с отражающими металлами требует подготовки и тщательного соблюдения норм безопасности.
Принцип лазерной резки
Лазерный луч фокусируется на поверхности металла при помощи оптической системы, состоящей из зеркал и линзы. В результате под воздействием высокой температуры металл плавится и, доходя до кипения, испаряется. Область реза охлаждается и очищается при помощи газа — азота, гелия, аргона или кислорода.
Лазерная резка осуществляется на станках с ЧПУ: автоматизированный процесс с многократным повторением повышает эффективность производства и исключает ошибки, которые оператор мог бы допустить из-за усталости и истощения. Применение лазера имеет и другие преимущества:
- возможность обрабатывать листы металла различной толщины и вырезать сложные контуры,
- ровные кромки, которые не нуждаются в дополнительной обработке, благодаря узкой зоне термического воздействия.
Однако лазерная резка имеет два недостатка — энергозатратность и цена оборудования. Для резки толстых металлических листов (от 5 мм) необходимы лазерные установки с более мощным излучением.
Особенности резки светоотражающих металлов
К светоотражающим металлам относятся алюминий, медь, латунь и бронза. При раскрое лазер может не полностью проникать внутрь такого металла или не проникать совсем. При неполном проникновении лазера, рез из-за слабого теплового воздействия не достигает глубины, которая необходима для раскроя листа.
Отражающая способность таких металлов опасна для оборудования: отраженный лазер направляется в оптическую систему установки и его интенсивность увеличивается при повторном отражении от зеркал — в таком случае установка повреждается и выводится из строя. Однако многие современные станки автоматически отключаются при перенаправлении лазера.
Существует два метода, которые дают возможность разрезать отражающий металл на лазерной установке:
- Светопоглащающий слой. При воздействии лазера защитный слой поглощает свет и не дает лучу отразиться от поверхности металла;
- Волоконные лазеры. Вместо зеркал установка оснащена оптическими волокнами с низкой отражающей способностью, поэтому перенаправленный луч не повредит ее. Однако такая установка эффективнее всего при обработке листов толщиной менее 5 мм.
Преимущества оптоволоконного лазера
В конструкцию оптоволоконной установки входит оптический кабель со светопроводящим волокном, по которому луч лазера направляется в область реза. Помимо этого оптоволоконной установка обладает несколькими преимуществами, делающими ее незаменимой при резке отражающих металлов.
Экономичность. Оптоволоконные установки рассчитаны на длительную эксплуатацию в несколько тысяч часов и не требуют регулярного обслуживания. Наличие оптоволоконного кабеля также способствует экономному расходу материалов, поскольку необходимость применения газа минимальна. Таким образом, снижаются общие затраты на производство.
Безопасность. Установки такого вида предотвращают отражение лазера от поверхности обрабатываемого материала. За счет этого уменьшается риск возникновения чрезвычайных ситуаций, угрожающих безопасности персонала и окружающей среды.
Качество реза. Оптоволоконная установка вызывает минимальные тепловые деформации, поэтому по завершении обработки кромки реза не нуждаются в дополнительной обработке – шлифовке или полировке. Рез получается чистым, без борозд или разводов, благодаря чему технология особенно эффективна при фигурной резке или гравировке.
