Лазерные станки с ЧПУ автоматизируют производство и повышают его эффективность, поэтому востребованы в различных отраслях промышленности. В металлообработке лазерные станки с ЧПУ используются для высокоточной резки металлических листов, труб, а также гравировки различных поверхностей или маркировки.
Виды лазерных станков с ЧПУ
Лазерный станок — универсальный инструмент, который используется для резки металлических листов, труб и профилей. Лазерные станки оснащаются числовым программным управлением (ЧПУ) — автоматической системой контроля за перемещением лазерного резака. Раскрой осуществляется с соблюдением заданных координат, а принцип автоматизации повышает производительность станка: ЧПУ обеспечивает многократное повторение операции без отклонений от заданного контура.
Выделяется два основных вида лазерных станков:
- Твердотельные. Конструкция твердотельных станков включает оптическую систему — зеркала и фокусирующую линзу, и импульсную лампу в качестве источника энергии. Стержень рабочего тела выполняется из кристалла с присадкой редкоземельного элемента.
Оптоволоконная установка — еще один вид твердотельных станков. В них источником энергии выступают диодные лампы, а резонатором вместо зеркал выступает стекловолокно.
- Газовые. Активная среда станка представляет собой газ в чистом виде или смесь инертных газов. Газ возбуждается при помощи электрического разряда и ионизируется, в результате чего образуется лазерное излучение. Оптическая система станка состоит из зеркал и фокусирующей линзы.
При выборе лазерного станка следует уделить особое внимание размеру его рабочего поля. Необходимо учитывать два фактора: конфигурацию обрабатываемого материала и условия размещения станка на производственной площадке. Экономия на размере рабочего поля или покупка станка, который слишком велик для помещения, приведет к дополнительным расходам. По размеру рабочего поля выделяется три типа лазерных станков:
- Малоформатные. Размер рабочего поля таких станков не превышает 50х40 см, поэтому они размещаются на столе или верстаке. Малоформатные установки обычно используются в условиях ограниченного пространства – в гараже или в частной мастерской.
- Среднеформатные. Размеры рабочего поля варьируются от 60х90 до 160х100 см. Среднеформатные станки используются как в частных мастерских, так и крупных производствах.
- Широкоформатные. Минимальный размер рабочего поля — 200х300 см. Широкоформатные станки используются для обработки крупногабаритных заготовок.
Станочный парк компании Plazma-SPB пополнился новым аппаратом STL-1560FP/6000 Raycus мощностью 6 КВт. Рабочая поверхность данной модели — 1500х6000 мм. Широкий формат станка позволяет обрабатывать крупногабаритные заготовки и увеличивать объем работы.
Типы станков по способу образования лазера
Способ образования лазера определяет специфические характеристики станка: конструктивные особенности, требования к обслуживанию и технологические возможности. По способу образования лазера выделяется два типа станков:
- Углекислотные (СО2). В станках такого типа активной средой выступает углекислый газ в герметичной трубке. Газ возбуждается электрическим током, после чего высвобождаются фотоны, которые генерируют пучок лазерного излучения. С торцов трубка оснащена зеркалами – оптическим резонатором, который усиливает лазерный луч за счет его многократного отражения.
- Оптоволоконные. В их конструкцию включены диодные лампы и оптический кабель. При запуске станка лампы вырабатывают энергию, которая распространяется по оптоволокну. В результате оптический кабель выступает в качестве активной усиливающей среды и генерирует лазерный луч.
Углекислотные и оптоволоконные станки обеспечивают качественный рез: они не разрушают структуру материала и движутся по строго заданному контуру, не отклоняясь от него. Однако в остальном они имеют существенные различия.
Длина волны. Длина волны в оптоволоконных станках достигает 1,06 мкм, а в углекислотных — 10,6 мкм. Короткая волна увеличивает проникающую способность оптоволоконного лазера, поскольку имеет более точную фокусировку.
Материалы. В основном, оптоволоконные лазеры применяются для резки металла. В случаях, когда мощность оптоволоконного станка избыточна, используются углекислотные лазеры — для резки пластика, древесины, бумаги и стекла. Применение углекислотного станка для резки металла приводит к перерасходу энергии, поскольку низкую проникающую способность лазера приходится компенсировать повышением его мощности.
Обслуживание. Углекислотные лазеры нуждаются в регулярной юстировке — настройке оптической системы. Кроме оптики, особое внимание необходимо уделять состоянию газовой трубки, которая требует периодической замены. Оптоволоконные станки лишены этих недостатков.
