Перегляди: 41 Автор: Редактор сайту Час публікації: 2021-10-15 Походження: Сайт
Лазерне різання — це неймовірно корисна розробка останніх півстоліття. Випромінюючи екстремальне тепло неймовірно вузьким потоком, лазерне різання дозволяє виробникам і зварювальникам вирізати нестандартні деталі та деталі з металу з максимальною точністю. Як і багато інших технологій, це сприяє підвищенню елегантності та надійності багатьох сучасних деталей машин.
Звичайно, як і всі інші технології, лазерне різання є сферою, що постійно розвивається, а це означає, що вона ніколи не буває ідеальною. Завжди є перешкоди, які потрібно подолати, і межі, які потрібно подолати. Коли справа доходить до лазерного різання товстої сталі, ці обмеження проявляються насамперед у таких факторах, як матеріали, які можна різати, потужність лазерів і — як наслідок — максимальна товщина металу, яку можуть обробляти лазери.
Лазери можуть різати багато матеріалів і зазвичай використовуються на кількох вибраних типах металу, зокрема, вуглецевої сталі, м’якої сталі, нержавіючої сталі, сталевих сплавів та алюмінію.
Сталь являє собою суміш заліза і вуглецю. Вуглецева сталь - це сталь з особливо високим вмістом вуглецю.
М'яка сталь має низьку концентрацію вуглецю порівняно з вуглецевою сталлю.
Нержавіюча сталь додає невелику кількість хрому для створення стійкості до корозії.
Леговану сталь з’єднують з одним або кількома іншими елементами для її зміцнення.
Алюмінієві матеріали корисні, оскільки вони легші за сталеві.
Окрім цих металів, лазери можна використовувати для різання багатьох неметалевих матеріалів, від деревини до пластику та кераміки. Однак найчастіше він використовується для різання металу, а саме перерахованих вище.
Вимагати єдиного максимального обмеження товщини для всіх лазерних різаків здається досить простим, але це набагато складніше. Багато змінних впливають на те, як лазер розрізає шматок металу, тому максимальна товщина лазерного різання залежить, серед іншого, від конкретного лазера та матеріалу, який використовується.
Щоб назвати конкретну цифру, ми можемо поєднати лазер високої потужності — 6000 Вт — із таким металом, як нержавіюча сталь. У цьому випадку максимальна товщина лазерного різання зазвичай становитиме близько 2,75 дюйма.
Але ця товщина залежить від цих конкретних змінних. Той самий лазер у поєднанні з вуглецевою сталлю, ймовірно, міг би обробляти лише 1 5/8 дюйма, тоді як лазер потужністю 4000 Вт міг проникнути лише на 1 дюйм нержавіючої сталі.
Максимальна товщина буде значно збільшена для неметалевих матеріалів, таких як дерево та пластик, оскільки вони набагато менш щільні та міцні, ніж сталь або алюміній.
Дивлячись на максимальну товщину різання лазера, ви повинні проаналізувати два фактори, зокрема, — потужність лазера та матеріал. Лазер однієї потужності не зможе прорізати такий товстий матеріал, як лазер іншої потужності. Аналогічно, той самий лазер не зможе прорізати вуглецеву сталь такої ж товщини, як алюміній.
Деякі з найпоширеніших лазерів із потужністю 3500, 4000 і 6000 ват. Лазери потужністю 6000 Вт чудово підходять для різання особливо товстих або міцних металів, хоча в багатьох випадках меншої потужності більш ніж достатньо для виконання роботи.
Міцність певного металу може змінюватися залежно від таких факторів, як співвідношення різних елементів у сплаві, але все ще існують тенденції, коли певні типи металу є міцнішими або слабшими за інші. Ось короткий огляд того, як згадані раніше матеріали поєднуються один з одним, від найскладніших до найлегших для різання.
Вуглецева сталь: велика кількість вуглецю забезпечує додатковий шар міцності металу.
М’яка сталь: оскільки містить менше вуглецю, ніж вуглецева сталь, м’яка сталь легше різати. Однак, незважаючи на можливість різання, готові вироби з м’якої сталі є міцнішими та пружнішими, ніж вироби з більшою кількістю вуглецю.
Нержавіюча сталь: присутність хрому бореться з іржею і часто робить матеріал менш пластичним і важчим для різання. Однак він не має такого ефекту, як вуглець.
Алюміній: як правило, алюміній є дуже пластичним матеріалом, про що знає кожен, хто має досвід роботи з алюмінієвою фольгою. Це рідко стає серйозною проблемою для лазерів.
Неметалеві матеріали: як не дивно, у нижній частині списку знаходяться такі матеріали, як дерево, пластик і кераміка, які мають набагато меншу міцність, ніж метал.
Інші сталеві сплави також можуть з’являтися в різних місцях списку, залежно від конкретного сплаву та співвідношення елементів, що входять до нього. Знову ж таки, жоден із цих рейтингів не є остаточним, оскільки вони можуть змінюватися залежно від конкретної структури металу. Наприклад, один тип нержавіючої сталі може бути набагато м’якшим за інший. Але наведений вище список може допомогти зрозуміти, як все часто буває.
Також варто враховувати швидкість. Лазери з більшою потужністю різання можуть прорізати більшу товщину, але вони також можуть різати меншу товщину за менший час. Подібним чином лазер може розрізати слабкі матеріали швидше, ніж міцніші. Це іноді може сприяти використанню лазера високої потужності, навіть якщо ви не маєте справу з особливо товстим або міцним металом.
Однак на швидкість також впливає використання газу в процесі. Метал не можна просто недбало прорізати, оскільки це призведе до появи задирок та інших невідповідностей на краях різу. Під час різання потрібно застосовувати газ під високим тиском, щоб згладити ці проблеми. Нержавіюча сталь, наприклад, використовує азот, а вуглецева сталь – кисень. Тип газу та час, необхідний для його належного застосування, можуть вплинути на швидкість процесу, тобто процес залежить від матеріалу, що ріжеться.
Вирішуючи, яка потужність лазерного різака вам потрібна, ви повинні зважити ці фактори один проти одного, а також щодо того, для чого вам потрібен лазер. Можливо, для певної роботи вам не знадобиться лазер найвищої потужності.
