В последнее время волоконным лазерным станкам по металлу находят всё большее применение как и в небольших, так и в крупных предприятиях, ведь это высокоэффективное оборудование, с помощью которого возможна быстрая и качественная резка и гравировка множества различных металлов, их сплавов и даже некоторых видов пластика. Но выбор любого станка всегда связан с некоторыми трудностями, ведь он требует хорошего понимания особенностей и важных характеристик данного оборудования. Именно поэтому в этой статье мы затронем эту тему несколько подробнее.
Виды лазерных станков по металлу по типу источника
Лазерная резка материалов происходит с помощью сконцентрированного лазерного луча, перемещающегося по заготовке по заранее обозначенному оператором станка пути, при этом быстро нагревающего материал в области воздействия, что приводит к его горению, плавлению или испарению. Этот процесс схож между различными типами лазерного оборудования, из-за чего можно предположить, что между ними нет особой разницы, но это не так. В реальности, тип лазерного источника, используемого станком для генерации луча, оказывают огромное влияние на его мощность, эффективность и виды обрабатываемых материалов. Ниже мы поговорим про основные из этих типов и об их применимости для обработки металлов:
- Лазерные излучатели CO2. Данный тип излучателей является самым распространённым и доступным в сфере лазерной резке. Как можно догадаться из названия, для генерации лазерного излучения они используют активную газовую среду, которая находится в стеклянном цилиндре, именуемом лазерной трубкой. Но на лазерных станках CO2 в основном обрабатываются неметаллические материалы, такие как дерево, бумага, кожа, ткань, акрил, стекло, камень и т.д. Технически резка металлов на лазерном станке CO2 возможна, но не целесообразна, так для этого требуется высокомощная лазерная трубка и даже при её наличии можно будет обрабатывать лишь тонкие металлические листы. Ключевым фактором тут является длина волны лазерного излучения, генерируемого подобными источниками, которая в данном случае составляет 10,6 мкм. Из-за того, что длина волны слишком высока, лазерный луч газового источника плохо поглощается металлическими материалами. В связи с этим, резка металлов на лазерных станках CO2 не рекомендуется.
- Волоконные лазерные излучатели. Генерация лазерного излучения в данном случае происходит с помощью оптически активного или кварцевого волокна. Этот тип лазерного источника создаёт лазерное излучение с длиной волны в 1,064 мкм, что делает его идеальным выбором для обработки металлических материалов и скудным для обработки органики. При этом лазерный пучок фокусируется в небольшую лазерную точку, что делает процесс резки на волоконном станке максимально точным и эффективным, при этом исключая негативное воздействие на общую структуру заготовки. Волоконные лазерные станки используются для резки и гравировки таких металлических материалов, как: нержавейки, углеродистой стали, алюминия, латуни, меди, серебра, титана и т.д. Как можно заметить из этих примеров, на данных станках возможна обработка светоотражающих металлов, что обычно довольно затруднительно при использовании других лазерных источников. Волоконные лазерные станки являются основным типом лазерного оборудования, используемого для резки и гравировки металлических материалов, поэтому под «лазерными станками по металлу» обычно имеются ввиду именно они.
Лазерные станки для резки металла
Мощность от 1 кВт
Цена от 2 850 000 ₽
В наличии более 30 моделей
Надежная конструкция.
Быстрая резка.
Гарантия.
Сервис, установка и обучение.
Узнать больше- Nd:YAG (твердотельные) лазеры. Этот тип лазерного оборудования использует в качестве активной среды лазера кристалл - иттрий-алюминиевый гранат. В основном он используется для резки и гравировки тонких небольших заготовок с малой мощностью, поэтому в сфере обработки материалов можно встретить настольные УФ маркеры, использующие данный источник.
Так как для лазерной резки металлов в основном используются волоконные станки, дальше речь пойдёт в основном о них.
Виды лазерных станков по металлу по назначению
Ниже мы выделим некоторые общие виды лазерных станков по металлу, условно сгруппировав их по назначению:
- Лазерные маркеры – это маломощное (в основном от 20 до 100 Вт) настольное лазерное оборудование, используемое для лазерной маркировки и гравировки небольших заготовок. Часто используется для нанесения текста, изображений и штрих/QR кодов на различные сувениры, рекламную продукцию, детали, электрокомпоненты, таблички, шильды, бирки и т.д. Это оборудование пользуется большой популярностью в связи с высокой точностью и надежностью маркировки и отсутствием расходных материалов, что делает их отличной альтернативой традиционным методам нанесения маркировки для многих предприятий.
- Универсальные лазерные станки по металлу – «стандартные» лазерные станки по металлу, способные выполнять гравировку и резку различных материалов. Эта категория довольно обширна, ведь разные модели лазерных металлорезов сильно различаются по размерам рабочего поля, мощности, комплектации и функционалу.
- Лазерные труборезы – специализированные лазерные станки по металлу, оснащённые комплектацией и функционалом необходимыми для комфортной загрузки, закрепления, резки и разгрузки труб и профилей различной формы (круглые, квадратные и прямоугольные трубы, U- и H-образные профили и т.д.). Подробнее об основных преимуществах лазерных труборезов мы говорили в данной статье.
На что стоит обратить внимание при выборе волоконного лазерного станка?
При выборе волоконного лазерного станка следует обратить внимание на следующее:
- Рабочее поле станка – выбирается под максимальный размер заготовок, с которыми вы собираетесь работать. По этому критерию лучше выбирать с небольшим запасом, так как для расположения заготовки может потребоваться дополнительное пространство.
- Лазерная голова – это ключевой компонент волоконного лазерного станка, ведь именно из неё происходит фокусировка и излучение сгенерированного лазерного луча. Наиболее популярными являются модели лазерных головок от RayTools, Precitec и SWX. При выборе лазерной головы особое внимание нужно обратить на наличии функции автоматической фокусировки, которая позволяет автоматизировать процесс настройки оптимального расстояния от поверхности фокусирующей линзы до заготовки, что особенно полезно если вы собираетесь заниматься обработкой материалов различной толщины или в случаях, когда поверхность заготовки не является идеально ровной. Основными запасными комплектующими для лазерных голов являются защитные стёкла, фокусирующие линзы, сопла и керамические кольца. При правильном использовании лазерная голова может прослужить довольно долгое время без особых проблем, поэтому запасаться всеми этими элементами особого смысла нет, но всегда неплохо иметь под рукой пару защитных стёкол во избежание простоя оборудования при их внезапной поломке. Если вас интересует дополнительная информация о данном элементе лазерного станка, то подробнее о лазерных головах мы уже говорили в другой статье.
- Лазерный источник. Как мы и говорили ранее, этот компонент лазерного станка крайне важен. Основными производителями лазерных источников для волоконных станков являются Raycus, MAX Photonics и IPG. Мощность лазерных источников может сильно отличаться в зависимости от модели и назначения оборудования и от этого будет зависеть максимальная толщина обрабатываемых материалов, их виды, а также скорость резки. В таблице ниже приведены примерные значения максимальной толщины материалов при использовании лазерных источников различной мощности (значения сугубо примерны и не включают некоторые факторы, такие как вспомогательные газы и влияние окружающей среды, и на практике может потребоваться более высокая или низкая мощность):
| Мощность | Материал | Максимальная толщина (мм) |
| 1000 Вт | ||
| Углеродистая сталь | 12 | |
| Нержавейка | 4.5 | |
| Латунь | 3 | |
| Алюминий | 3 | |
| 1500 Вт | ||
| Углеродистая сталь | 14 | |
| Нержавейка | 5 | |
| Латунь | 4 | |
| Алюминий | 4 | |
| 2000 Вт | ||
| Углеродистая сталь | 16 | |
| Нержавейка | 6 | |
| Латунь | 5.5 | |
| Алюминий | 5.5 | |
| 3000 Вт | ||
| Углеродистая сталь | 25 | |
| Нержавейка | 10 | |
| Латунь | 8 | |
| Алюминий | 7.5 | |
| 4000 Вт | ||
| Углеродистая сталь | 25 | |
| Нержавейка | 20 | |
| Латунь | 12 | |
| Алюминий | 10 |
- Вспомогательные газы. Для качественной лазерной резки металлических материалов необходимо использование различных вспомогательных газов. В основном с этой целью используются сжатый воздух, кислород и азот. Какой именно газ нужно использовать будет зависеть от каждого конкретного материала, например, чтобы избежать окисления расплавленного материала при резке нержавейки, меди и алюминия используется азот, а для резки углеродистой стали применяется кислород с высоким показателем чистоты (около 99,5%). Очевидно, воздух является самым бюджетным вариантом если учитывать стоимость вспомогательных газов, но его применение приводит к снижению общего качества лазерной резки и требует особого подхода, а также использования и правильного технического обслуживания воздушного компрессора. Но, конечно же, применение воздуха тоже имеет свои плюсы, особенно в случаях, когда качество реза не имеет большого значения.
- Система вытяжки. Так как при лазерной резке мы неизбежно сталкиваемся с продуктами горения, для обеспечения безопасности, как и оператора, так и самого станка, необходимо наличие соответствующей системы вытяжки для удаления дыма и газа.
Спектр применений станков для лазерной резки металлов довольно широк, и они используются в самых различных отраслях промышленности. Поэтому при выборе оборудования для лазерной резки металла необходимо отталкиваться от ваших конкретных производственных потребностей, целей и задач. Например, для малого бизнеса с низкой загруженностью нет нужды приобретать дорогостоящее оборудование, обладающее большим рабочим полем или способное на быструю резку, - в данном случае вполне подойдёт станок небольшого или среднего формата с невысокими скоростями резки. Тут прежде всего стоит реалистично подумать о том, за какой срок ваше вложение в покупку оборудования сможет окупиться. О более производительных моделях имеет смысл задумываться в основном предприятиям с средней или высокой загруженностью и чётко поставленными производственными задачами, и потребностями.
Так или иначе, волоконные лазерные станки по металлу являются надежным и эффективным оборудованием, которое станет отличным приобретением для многих предприятий, занимающихся различной обработкой металлов, ведь их высокая точность, скорость и качество резки/гравировки при относительно небольшой стоимости эксплуатации является неоспоримым преимуществом. Мы надеемся, что данная статья помогла вам познакомиться с данным видом лазерного оборудования немного получше и желаем вам успехов в бизнесе и в целом!
