Обзор моделей лазерных станков и областей их использования.

Что ещё влияет на точность позиционирования?

Так же, разрешение позиционирования ограничено настройкой и возможностями системы управления, настроены они всегда так, чтобы исключить ошибку и всегда показывают точность меньшую чем может дать шаговый или серводвигатель.

Точность позиционирования показывает как велика может быть ошибка позиционирования по той или иной оси, показывает нам в каких пределах может находится координата заданная оператором.

На точность позиционирования влияют такие факторы как: перпендикулярность осей и качество их исполнения, люфты от направляющих, жесткость и качество выполнения рамы и огромное количество других факторов.

Можно сказать что на точность станка влияют:

• качество его сборки,
• настройка,
• используемые комплектующие,
• неровность поверхности на которой находится станок и тд.

Стоит сказать, что по раме станка уже многое становится понятно, если мы говорим про станки для деревообработки. Многие производители экономят на металле, не осуществляют предварительный обжиг станины или же экономят на сварочных работах, если речь идет о сварных станинах.

Один из внешних факторов заставляющих задуматься и пройти стороной это высота рамы, как правило низкокачественные рамы не достигают и 60-ти см в высоте, делается это для того чтобы компенсировать небольшую массу и уменьшить возникающую инерцию при боковых нагрузках.

Можно выделить 3 основные группы лазерных станков исходя из размера рабочей зоны:

• настольные (рабочая зона до 300х420 мм) простые и удобные для домашнего использования, т. к. занимают минимум места;
• среднеформатные (от 900х600 мм до 1300х2500 мм) – модели разных размеров, с несколькими типами корпуса, вариантами мощности излучателей и т. д. Используются и в мини-мастерских, и на небольших предприятиях;
• крупноформатные (поверхность рабочего стола может доходить до 2000х4000 м) – целесообразны исключительно для производства больших объемов товаров.

Если вы работаете с легкими материалами, не лишним будет узнать о наличии вакуумного стола для лучшей фиксации материала во время обработки.

Для гравировки небольших изделий таких как брелоки или значки, будет достаточно станка с небольшим закрытым объемом.

Для работы с рулонными материалами (виниловые пленки, ткани, нетканое полотно, бумага и т. д.) следует рассматривать станки открытого типа или со съемными стенками корпуса. Отличным вариантом является оборудование конвейерного типа с системой автоматической подачи материала, что значительно ускоряет производственный процесс.

Определитесь, с какими материалами Вы собираетесь работать. Что планируете резать и/или гравировать?

Станки с трубками СО2 могут обрабатывать такие материалы, как дерево и его производные, листовые полимеры и некоторые виды композитных материалов.

Также лазерные станки применяются для раскроя бумаги, различного вида картона, тканей и даже кожи.

От вида материала зависит подбор мощности лазерной трубки:

— для резки бумаги, картона и других тонких материалов толщиной до 4 мм подойдут маломощные трубки – 20-30 Вт

— для раскроя и гравировки более толстых и твердых материалов понадобится трубка 60-80 Вт. Такой мощности будет достаточно для реза фанеры толщиной до 6 мм

— если требуется обрабатывать материалы толщиной 8 см и более, понадобится соответствующая мощность от 100 Вт

Чем мощнее трубка, тем дороже и сам станок. В среднем срок службы трубки 7 000 – 10 000 часов. Под часами стоит понимать непрерывное время работы лазера во время реза.

Для работы с большинством материалов требуется подключение к постоянной вентиляции, так как в рабочей зоне лазерной установки происходит процесс горения.

Если речь идет о таких материалах, как оргстекло, акрил или карбонат, вентиляция должна обладать еще и фильтрующими элементами или быть подключена через полноценный фильтрационный шкаф.

Внимание! Некоторые виды материалов запрещено использовать вне специально оборудованных для этого помещениях. Например, такие материалы, как ПВХ или ПВБ из-за ядовитых веществ, входящих в их состав.

Кроме того, при резке ПВХ выделяются активные вещества, которые быстро входят в реакцию с металлами, что приводит к образованию коррозии металлических элементов станка и в итоге к его быстрому выходу из строя.

Размер области обработки и рабочее поле станка

Следующим этапом следует понимать площадь обрабатываемой поверхности и удобство его загрузки в рабочую камеру станка.

Для определения необходимого рабочего поля необходимо заранее продумать расположение станка на вашей производственной площадке и уточнить габариты станка и возможность подключения его к системе вентиляции.

Кроме того, лучше заранее продумать размер наиболее часто используемого материала, который планируете обрабатывать, для того, чтобы не добавлять в процесс лишние операции по доведению заготовок под рабочее поле станка, таких как резка или перемещение материала.

Экономия на размере рабочего поля или неправильно подобранный размер может привести к существенным финансовым потерям. Так как дополнительные операции по обработке заготовок, как правило, приводят к потерям времени и увеличению остатков дорогостоящего сырья.

Так если вы используете для работы большое количество фанеры, фабричный размер листа 1525*1525мм, целесообразно использовать станок с рабочим полем, в которое поместится весь этот лист целиком, например, 1600*1600мм.

Влияние поляризации излучения

Наиболее высоки показатели скорости и качества резки при совпадении плоскости поляризации луча с плоскостью резки. В этом случае на передней поверхности реза наиболее высоко поглощение излучения. Ели плоскость поляризации перпендикулярна плоскости реза, то большая часть излучения поглощается боковыми поверхностями реза.

Скорость и качество резки могут значительно различаться в зависимости от изменения направления перемещения оптического резака при вырезке фигурных деталей. Влияние эффекта поляризации ослабляется при повышении температуры металла, а также при его окислении химически активным вспомогательным газом в процессе резки.

Для обеспечения наибольшей эффективности резки целесообразно плоскость поляризации луча с помощью специального устройства автоматически поворачивать при изменении направления резки, чтобы она совпадала с плоскостью резки. Хорошие результаты достигаются в результате превращения линейно поляризованного излучения в излучение с круговой поляризацией с применением фазовращающего зеркала, которое устанавливают перед входом в оптический резак. Этот способ применяется ведущими фирмами в современных машинах лазерной резки.

Источник

Достоинства и недостатки лазерной резки

Несомненными достоинствами можно назвать следующее:

• Лазерная резка способна обрабатывать различные материалы;
• Отсутствие прямого механического соприкосновения практически исключает риск повреждения обрабатываемой поверхности;
• На станке возможно выполнять работу любой степени сложности, при этом получение идеально ровных разрезов и линий гарантировано;
• Выполняемая работа характеризуется высокой производительностью и скоростью;
• Сам процесс осуществляется бесшумно, большое количество пыли и мусора отсутствует.

К минусам работы лазером можно отнести:

• Штамповочной метод обработки заготовок стоит значительно дешевле лазерного;
• В ходе обработки деревянных поверхностей в местах ее контакта с лазерным пятном остаются следы темного цвета;
• Сами лазерные станки (особенно промышленные образцы) стоят очень дорого;
• Существуют ограничения в области толщины рабочей поверхности материалов.

Ассортимент изделий, которые возможно изготовить на лазерном станке весьма широк, агрегат отлично подойдет для изготовления:

• Различных трафаретов и заготовок из фанеры;
• Металлических конструкторов и отдельных их элементов;
• Печатей и штампов;
• Уличных вывесок и дорожных указателей;
• Дизайнерских открыток;
• Предметов сувенирного назначения с гравировкой;
• Элементов декора, содержащих резные узоры;
• Декораций и ширм;
• Макетов для архитектурных проектов и многого другого.

Зависимость цены

Зачастую, на рынке лазерных станков можно столкнуться со следующей ситуацией: казалось бы, одинаковые по техническим характеристикам аппараты должны и стоить одинаково, ведь у них могут даже совпадать размеры рабочего стола? Но стоимость, прежде, всего будет складываться из общей комплектации и качества отдельных частей. А к таковым можно отнести:

• Корпус;
• Размер стола;
• Лучевую трубку;
• Разогревающий блок;
• Блок электропитания;
• Двигатели и иные управляющие элементы.

Также, немалое влияние на цену окажут и дополнительные опции, такие, как устройство защитного отключения, наличие вытяжки, наличие поворотного устройства, наличие фото- видеокамеры и т. п.

Стоит упомянуть, что для сложнотехнических устройств всегда и везде большую роль играет имя производителя. Действительно, маленькие, никому неизвестные компании могут привлекать потенциального покупателя крайне бюджетными ценами своего оборудования, но вот найти среди подобных образцов по настоящему хорошую технику сложно.

Визуально отличить хорошую модель можно даже просто взглянув на корпус. Если он изготовлен из тонколистового металла, в нем установлены дешевые шарнирно-валовые направляющие, то такой станок вряд ли приспособлен к работе на высоких скоростях. Большой разгон будет создавать дополнительные вибрации, что неизбежно приведет к нарушению правильности линий разреза или производству неровной гравировки.

Также стоит обратить на возраст компании-производителя – оптимальными считаются цифры в 3 – 5 лет. Возраст в 9 лет и более уже говорит о заслуженном месте на рынке. И дополнительно стоит обговорить с продавцом вопросы сервисного обслуживания – если предлагается пожизненная гарантия или хотя бы 5-летний сервисный срок, то такой продавец заслуживает доверия.

Как изготовить станок для лазерной резки своими руками

Создать своими руками станок для резки металла лазерным лучом можно только твердотельный, так как для него просто подобрать комплектующие, цены на них невысокие. Основными элементами для сборки являются сам лазер и система управления его работой.

Приобрести лазер можно в специализированных магазинах или снять с готовых изделий (лазерной указки, привода лазерных дисков). Для создания управляющей схемы потребуются следующие компоненты:

• конденсаторы 100 пФ, 100 мкФ;
• резисторы номиналом от 2 до 5 Ом;
• плата для пайки;
• фокусирующая оптика;
• цилиндрический металлический корпус, подходит от светодиодного фонарика;
• мультиметр.

Новичкам рекомендуется приобретать в магазинах радиоэлектроники готовую печатную плату с установленными элементами. Альтернативой является выбор готовой схемы, изготовления на её основе платы и самостоятельной пайки.

Также нужно заранее подготовить дополнительные для сборки компоненты:

• корпус для радиоэлементов и лазера;
• шаговые двигатели, платы управления ими;
• регулятор напряжения излучателя;
• резиновые ремни зубчатые, металлические шкивы под них;
• крепёжные элементы;
• выключатели кольцевого типа;
• USB-контроллер для цифрового управления;
• систему охлаждения;
• металлические трубки (направляющие) и доски (для корпуса).

Пошаговый процесс изготовления:

1. Разбирается корпус устройства-донора, из него демонтируется лазерная головка.
2. Изготавливается прямоугольный каркас из деревянных планок.
3. Внутри корпуса монтируются поперечные направляющие, а на них продольные, к которым крепится станина.
4. Подсоединяются к перемещаемой планке шкивы, устанавливаются двигатели, одеваются ремни.
5. На перемещаемую станину закрепляется лазерная головка.
6. Монтируется система охлаждения.
7. К лазеру подключается плата управления.
8. Выводится проводка от управляющей платы на переднюю панель корпуса, подключаются системы контроля и управления.
9. Подключается USB-контроллер, на ПК согласуется с программным обеспечением, выполняются настройки.
10. Проверяется работа оборудования в основных режимах.

Мощность лазера и охлаждение

Лазерный резак по металлу оснащается лазерами различной мощности, позволяющими выполнять различные задачи. Чем выше мощность, тем качественнее обработка, больше допустимая толщина заготовок, но и выше энергопотребление.

Для эффективной работы и установки необходимо обеспечивать качественное охлаждение трубки. От этого будет зависеть ресурс работы лазера. Обычно достаточно водяной системы с датчиком потока, позволяющим контролировать охлаждение.

Особенности и требования к процессу резки

Качество кромок деталей после резки, сопоставимое с качеством после механической обработки, на порядок выше, чем после известных процессов термической резки. Скорости лазерной резки достигают ≥0,167 м/с. В большинстве случаев применений процесс является малоотходным, обеспечивает получение готовых деталей, практически не подвергнутых деформациям и не требующих последующей термомеханической обработки.

Требования к процессу лазерной резки сводятся к следующему: скорость резки металлов 0,167—0,25 м/с, однослойных тканей, кожи и других материалов 0,67—1 м/с; предельные отклонения размеров деталей ± (0,05—0,2) мм; ширина реза сталей толщиной 0,5—5 мм 0,1—0,3 мм; шероховатость их поверхности реза 10—40 мкм; неперпендикулярность кромок реза сталей толщиной 0,5—5 мм 0,05—0,1 мм; на кромках допускается легко отделимый грат.

Перед резкой не нужна специальная подготовка поверхности заготовок за исключением тех случаев, когда с поверхности стальных листов снимают антикоррозионную смазку, чтобы предохранить оптические элементы от загрязнения.

Наиболее существенно влияют на скорость резки мощность и плотность мощности, диаметр, расходимость и модовый состав излучения, фокусное расстояние.

На рис. 28.3 приведены зависимости скорости резки низкоуглеродистой стали от толщины при разных мощностях излучения и использовании кислорода в качестве вспомогательного газа. Состав стали влияет на скорость резки. Например, скорость резки низкоуглеродистых сталей в среднем на 10—30 % выше, чем нержавеющих.

Но эта скорость резко снижается при применении многомодового излучения с большой (>2 см) выходной апертурой и большой (>1,5 мрад) угловой расходимостью. Замена кислорода на воздух или азот снижает скорость резки сталей в 1,4—1,6 раза. Скорости резки, см/с, сплавов цветных металлов толщиной 1 мм (числитель)

Ниже приведены рекомендуемые параметры излучения и вспомогательного газа, при которых достигаются наилучшие показатели скорости и качества лазерной резки металлов (рекомендуемые параметры излучения реализованы в последних образцах СО2-лазеров ведущих зарубежных фирм Японии, ФРГ, Великобритании):

Фокальная плоскость относительно поверхности листа расположена на поверхности или ниже на треть толщины; характер излучения при резке плавных контуров деталей непрерывный, а при резке углов и других сложных участков деталей и при высококачественной безгратовой резке импульсно-периодический (длительность импульса 0,5—3 мс, частота следования 100—600 Гц, пиковая мощность 0,5—6 Дж); вспомогательный газ при резке сталей, сплавов цветных металлов — кислород (воздух), а при высококачественной резке сплавов цветных металлов — азот, аргон.

По разрезаемости неметаллические материалы разделяются на термически разлагающиеся и плавящиеся. К первым относятся термореактивные пластмассы, дерево, натуральные ткани, некоторые композиционные материалы, резины; ко вторым — керамика, стекло, бетон и др.

При воздействии лазерного излучения термически разлагающиеся материалы претерпевают ряд изменений, связанных с химическим распадом, полимеризацией, пиролизом полимерных связей, испарением или сублимацией, в результате чего образуются газообразные продукты, которые удаляются из полости реза вспомогательным газом.

Для резки плавящихся материалов необходим подвод большей энергии, чем для резки разлагающихся материалов. По сравнению с металлами у неметаллических материалов значительно меньшие коэффициенты тепло- и температуропроводности, а у некоторых материалов меньшие удельные энергии разрушения.

Поэтому для их резки можно использовать лазерное излучение с более низкими параметрами качества по сравнению с приведенными выше. В табл. 28.1 приведены режимы резки некоторых неметаллических материалов с использованием непрерывного излучения. Тонкослойные материалы, такие как ткани, кожа, бумага, разрезают уложенными в много слоев, чем обеспечивается многократное повышение производительности работ.

Оно характеризуется шириной реза, шероховатостью поверхности, неперпендикулярностью кромок, глубиной зоны температурного влияния, наличием грата на кромках, а также точностью деталей. На показатели качества влияют параметры излучения и вспомогательного газа, вид и толщина разрезаемого материала, а также скорость резки.

Каждой толщине материала соответствует оптимальная скорость резки, близкая к максимальной, при которой достигаются наилучшие показатели качества. В табл. 28.2 приведены показатели качества лазерной резки углеродистых сталей с использованием непрерывного одномодового 1*кВт излучения, сфокусированного в диаметр 0,15—0,20 мм.

Качество резки в значительной мере зависит от положения фокальной плоскости резака относительно поверхности листа. Ее следует располагать на поверхности листа или заглублять на треть толщины. Допускаются отклонения от установленного положения фокальной плоскости в пределах 0,1—0,5 мм, причем более жесткий допуск следует выдерживать при резке тонколистовых металлов.

Замена кислорода воздухом при обработке сталей толщиной >3 мм приводит к уменьшению ширины реза на 20—40%, однако увеличивается количество грата на нижних кромках, что в совокупности со снижением скорости резки приводит к увеличению глубины зоны температурного влияния.

Величина шероховатости поверхности реза характеризуется глубиной, частотой повторения и наклоном бороздок и изменяется по толщине листа. К верхней кромке примыкает зона с наименьшей глубиной бороздок, образующихся в результате периодического разрушения от верхней кромки в глубь металла.

В расположенной ниже зоне образуются более глубокие бороздки в результате одновременного воздействия на металл лазерного излучения и вспомогательного газа. У нижней кромки металла расположена зона с наибольшим наклоном (отставанием) бороздок в сторону, противоположную направлению резки.

Образование бороздок в этой зоне связано в основном с воздействием на поверхность кромки стекающего расплавленного металла и вспомогательного газа. Приведенные в табл. 28.2 шероховатости относятся к средней зоне металла. С увеличением скорости резки и плотности мощности глубина бороздок уменьшается на всей поверхности реза.

Общие закономерности показателей качества те же, что и при резке металлов, однако они в меньшей степени зависят от параметров излучения. Так, качественная резка разлагающихся материалов осуществляется при меньших плотностях мощности излучения. Ширина реза, как правило, в полтора—два раза больше, чем у сталей одинаковой толщины (см. табл. 28.1), а шероховатость ниже и не превышает 30—40 мкм.

Особенности резки импульсно-периодическим излучением

Из-за большой инерционности электромеханических приводов машин резка сложных участков контуров деталей (углы, малые радиусы, прорези и т. д.) осуществляется на небольших скоростях, как правило, не превышающих 0,8—1,7 см/с. Значительное, по сравнению с оптимальной, снижение скорости приводит к перегреву сложных участков контура деталей и ухудшению качества резки.

Увеличивается глубина зоны температурного влияния, шероховатость поверхности, количество грата, существенно снижается точность деталей. Для получения высокого качества углов снижают мощность излучения пропорционально снижению скорости резки. Другой способ качественной резки углов — автоматический переход с непрерывного на импульсно-периодический режим излучения.

Изменяя, главным образом, частоту следования, а также длительность и пиковую мощность импульсов, можно эффективно регулировать тепловложение в металл и достигать высокого качества резки. Выше приведены параметры импульсно-периодического излучения (ИПИ), наиболее часто используемые при назначении режима обработки углов деталей.

Другой случай эффективного применения ИПИ — финишная вырезка деталей из сплавов цветных металлов, например титана и алюминия. При одинаковой средней мощности по сравнению с непрерывным ИПИ обеспечивает более высокое качество резки по показателям шероховатости, глубине зоны температурного влияния и количеству грата на кромках реза.

Кроме того, ИПИ позволяет увеличить в полтора—два раза предельную толщину качественной резки металлов, а также резать металлы с высокой отражающей способностью и теплопроводностью (сплавы Аl, Сu) при более низком уровне средней мощности. Скорость резки металлов с применением ИПИ несколько ниже, чем с применением непрерывного излучения такой же средней мощности.

Преимущества и недостатки

Станки лазерной резки обладают следующими преимуществами:

• простота обработки хрупких деталей;
• низкая степень погрешности при позиционировании лазера над обрабатываемой поверхностью;
• удобная система управления;
• резка заготовок любой формы;
• простота гравировки и резки изделий из твёрдых сплавов;
• толщины резки: медь, латунь — до 1,5 см, сталь, алюминий — до 2 см, нержавейка — до 5 см;
• высокая скорость обработки;
• минимальная себестоимость готовых изделий.

Основные недостатки:

• сложность конструкции, обслуживания, ремонтов;
• высокая стоимость оборудования и комплектующих;
• ограниченность по толщине заготовок;
• значительный расход электроэнергии;
• особые требования к безопасности при установке, эксплуатации.

Рентабельность:

Рыночные области применения лазерной резки:

Способы плазменной резки

Технологу следует тщательно сопоставлять разнообразные факторы при определении целесообразности применения того или иного способа резки. Степень обеспечиваемой точности должна соизмеряться с другими показателями производственного процесса.

Разница между полями допусков, о которой шла речь выше, соответствует толщине обычной визитной карточки! По этой причине, перед тем, как запрашивать качество лазерной обработки и лоббировать внедрение нового лазерного оборудования, а также требовать обновления рабочего пространства в месте установки нового оборудования, следует задать себе вопрос: “Мне действительно необходимо обеспечение таких очень строгих допусков для изготовления данной детали?”

Источник

Резка металла на отдельные заготовки – это технологический процесс, развивающийся и совершенствующийся столетиями, необходимый в самых разных сферах машиностроения, строительства и производства. По сравнению с технологиями еще 15-летней давности сегодня точность и производительность работы оборудования выросла в несколько раз, появились новые способы обработки материалов, обеспечивающие производство качественной продукции на стабильно высоком уровне.

Самыми экономичными способами резки металлов являются абразивный и газокислородный, а наиболее дорогими – резка по лазерной и гидроабразивной технологии. Тем не менее, оптимального соотношения «цена – качество» можно добиться, и воспользовавшись ленточнопильной, а также плазменной резкой.

— видом обрабатываемого металла. Например, для алюминия, углеродистых и легированных сталей подойдет плазменная резка, для твердых металлов (титана и др.) – гидроабразивная резка, а для обычного металлопроката – абразивная, ленточнопильная или газовая резка.

— толщиной материала. В настоящее время металлы с наибольшей толщиной (до 300 мм) можно обрабатывать с помощью гидроабразивной технологии.

— требованиями к точности и качеству реза. Наибольшей точности при резке металла удается добиться, применяя лазерную и гидроабразивную технологии, однако и другие способы обработки также имеют очень достойные показатели.

ТОЧНОСТЬ РЕЗКИ

В таблице приведены ориентировочные показатели, которые необходимо уточнять по конкретному режущему оборудованию.

круги —
до 80 мм,

листы —
до 20 мм

черный металл
до 32-40 мм,

ДОПУСКИ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ

Одним из самых надежных и экономичных методов резки металла на заготовки заданной длины является абразивная резка. Этот производственный процесс может осуществляться как вручную, так и на специальных станках, но в обоих случаях режущим элементом выступает вращающийся абразивный диск.

Существует два основных способа абразивной резки листового и сортового металла:

— машинный, который осуществляется на универсальных станках с высокой точностью резки (погрешность – не более 2 мм).

— ручной, с использованием болгарки со сменными абразивными дисками.

Главным рабочим органом и в одном, и во втором способе выступает абразивный диск, чаще всего, из карбида кремния с вулканитовой связкой, реже – алмазный круг с банкелитовой связкой.

Газовая резка – это один из способов обработки низколегированных марок стали, мягких сплавов с низким содержанием углерода и других металлов. Процесс газовой резки металла предполагает нагревание заготовок пламенем газа заданной температуры. Нагреваясь, металл воспламеняется и образует окислы, которые затем выдуваются струей кислорода.

Одним из наиболее быстрых и эффективных способов обработки различных металлов является метод гидроабразивной резки (ГАР). Технологический процесс основан на водной эрозии материалов, заключающейся в разрушении целостности кристаллической решетки и вымыванию твердой структуры.

Для создания необходимых условий резания жидкость подается под большим давлением и скоростью, при этом толщина струи может регулироваться от 0,5 до 1,5 мм. Для ускорения процесса резания в жидкость добавляют мелкодисперсные абразивные материалы, которые значительно уменьшают время обработки металла.

Гидроабразивный способ резания материалов имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными механическими или современными плазменно-лазерными методами раскроя. Раскрой материала происходит с точностью ± 0,1 мм, что значительно уменьшает расход исходного сырья.

Кроме того, оборудование для гидроабразивной резки позволяет программировать достаточно сложную траекторию движения направляющего сопла, что существенно расширяет возможные конфигурации деталей, изготавливаемых по данной технологии. Благодаря обработке с помощью гидроабразивной струи жидкости можно изготавливать достаточно большую номенклатуру сложных по конфигурации и различных по материалу деталей, значительно отличающихся друг от друга своими эксплуатационными характеристиками и применяемых во всех сферах жизнедеятельности человека.

Одними из наиболее популярных методов раскройки различных материалов традиционно считаются механические способы, в частности, ленточнопильная резка металла. Сам технологический процесс можно описать следующим образом: имеющие более высокую твердость по сравнению с обрабатываемым материалом, остро заточенные резцы постепенно срезают небольшие частицы металла.

Возможные недостатки лентопильной резки связаны, в первую очередь – с ее более высокой стоимостью, чем для других способов обработки, а во вторую очередь – с не самой высокой скоростью раскроя. Это объясняется необходимостью фиксации металлопроката в тисках установки перед выполнением работ, на которое требуется дополнительное время. Кроме того, при резке металла ленточнопильным станком невозможно выполнение фигурной резки материалов.

Обработка металла с помощью лазера – это один из самых современных методов резки и раскроя изделий листового проката. Технология лазерной резки металла подразумевает использование луча регулируемой мощности, который направляется на обрабатываемую поверхность и воздействует на материал с очень высокой степенью точности.

Благодаря своей высокой точности лазерная технология применяется в отношении самых различных материалов: как металлических (медь, сталь, латунь, алюминиевые сплавы), так и неметаллических (пластик, ткань, оргстекло, дерево). Металлические заготовки, полученные таким способом, успешно применяются в нефтегазовой, машиностроительной, металлургической, приборостроительной, сельскохозяйственной и многих других отраслях.

Более быстрым, универсальным и точным по сравнению с традиционными методами обработки металлов является плазменная резка. В ее основе лежит принцип воздействия на различные материалы струи высокотемпературной плазмы, мощность которой позволяет резать металлы толщиной до 40 мм.

Плазменный раскрой металла позволяет не только быстро получить качественные изделия, которые впоследствии будут использоваться в машино-, приборостроительной, металлургической, сельскохозяйственной отраслях, промышленном производстве, но и создать очень красивые декоративные элементы даже из тугоплавких сплавов.

Сферы потенциального применения заготовок, полученных с помощью технологии плазменной резки, значительно расширяет тот факт, что данный метод позволяет обрабатывать широкий спектр металлов, в том числе нержавеющую (углеродистую, легированную) сталь, алюминий, латунь, медь и т.д.

Источник

Точность позиционирования фрезерного станка

Для него этот показатель означает, насколько точно рабочая голова станка окажется в точке с заданными координатами. Например, если в управляющей программе будет задана точка 150,150, но станок в зависимости от его точности позиционирования может приехать в точку 150.1, 149.9.

Кроме того, есть ещё несколько факторов, влияющих на позиционирование станка:

• класс точности направляющих,
• система передачи движения,
• шаговые двигатели, у которых разница между шагами может быть до 30 %. 

Точность позиционирования нашего фрезерного оборудования составляет от 0,01 до 0,05 мм. 

Повторяемость — это погрешность, с которой станок приезжает в одну и ту же точку. 

Допустим, если вы задали станку команду приехать в определенную точку, затем отправили обратно и вернули назад, и повторили несколько раз. При этом, станок будет приезжать в точку с разбросом — это и есть повторяемость. 

Как правило, повторяемость у всех станков от 0,02-0,05 мм считается неплохой.

И именно этот показатель обычно указывается в параметре “точность” у станка.

Устройство и принцип работы

Лазерный станок предназначен для гравировки и резки металлических изделий. Конструктивно состоит из следующих узлов:

• систем излучения, преобразования;
• излучателя с резонаторами;
• управляющей системы;
• органов управления;
• узла, перемещающего лазер над рабочей поверхностью.

Конструкция зависит от типов оборудования:

• газовые — оснащаются системой накачки инертных газов (неон, гелий), стеклянной колбой с излучающей трубкой;
• твердотельные, устанавливаются лампы накачки, импульсные лампы, рабочее тело (рубин) система зеркал (отражающие, полупрозрачные);
• газодинамические — предусмотрено сопло для ускорения газов, системы охлаждения;

Плотность пучка составляет 100 МВт/см2. При облучении поверхности заготовки происходит её быстрый разогрев, плавление. За счёт теплопроводности луч способен проникать вглубь металла. В зоне нагрева при достижении температуры кипения происходит его испарение.

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

• необходимо выполнить заземление оборудования;
• при работе включить водяное охлаждение;
• для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики;
• запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации;
• для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание;
• важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы;
• направляющие нуждаются в качественной периодической смазке;
• поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.