На выставках, посвященных техническим новинкам, посетители часто подходят к экспонатам с 20-киловаттными волоконными лазерами, чтобы своими глазами увидеть реальность того, что ранее казалось возможным только на телеэкранах. Обсуждения среди них больше сосредоточены на идеальной чистоте обработанных краев, а не просто на скорости работы лазера.
Проблематика заусенцев: непростая задача оптимизации
Проблема заусенцев продолжает быть слабым местом в процессах металлообработки, включая штамповку и гибку. Для решения этой задачи производители наращивают уровень автоматизации: от автоматической сортировки до гибки с помощью роботизированных систем. Тем не менее, в производственных циклах все еще присутствует необходимость ручной работы по устранению заусенцев, особенно когда речь идет о послерезной подготовке деталей.
С развитием технологий появляются все более продвинутые машины для автоматического удаления заусенцев, что предоставляет возможности для полной автоматизации этого аспекта производства. Наилучший подход — это использование технологий, способных сразу же создавать безупречные края.
Тонкости работы лазерного луча, вспомогательного газа и материала
Использование последних достижений в области волоконных лазеров позволяет настраивать мощность и паттерны луча для улучшения качества краев. Инновации в составах вспомогательных газов также способствуют улучшению результатов резки. Важность понимания взаимодействия между фокусом лазера, вспомогательным газом и материалом не может быть недооценена. Неправильное расположение фокусного пятна может привести к формированию шлака или окалины, если расплавленный металл успевает затвердеть до того, как его удалит вспомогательный газ.
Внедрение новых технологических решений и газовых смесей, таких как азот с добавлением кислорода, обеспечивает повышение температур в зоне реза. Это, в свою очередь, позволяет более эффективно удалять расплавленный металл и достигать чистых краев без необходимости последующей обработки даже при использовании таких материалов, как алюминий, которые особенно склонны к образованию окалины.
Интеграция скорости и температуры в процессе лазерной резки
Когда речь идет о лазерной резке, скорость и температура тесно связаны. Использование различных газовых смесей позволяет достигать необходимой температуры реза, однако замедление скорости резки часто приводит к неожиданному повышению температуры, что может доходить до экстремальных пределов.
Если скорость резки становится слишком низкой, лазер начинает не просто резать, а выполнять абляцию или даже испарение металла. Это в свою очередь нарушает поток вспомогательного газа и приводит к образованию окалины. Оптимизация скорости резки может помочь снизить температуру до уровня, при котором вспомогательный газ эффективно очищает рез, предотвращая нежелательные последствия.
Качество и дизайн сопел лазера имеют критическое значение для обеспечения эффективности и точности резки. Равномерность и стабильность потока газа, который проходит через эти сопла, напрямую влияют на качество реза. Кроме того, регулярное техническое обслуживание системы лазерной резки, включая очистку реек, на которых скапливается металлическая стружка, становится все более значимым.
Это особенно важно для мощных волоконных лазеров, которые могут быстро резать металл, при этом избегая проблем с прилипанием отрезанных кусков к рейкам, что может стать серьезной проблемой в автоматизированных производственных условиях.
Хотя машины для удаления заусенцев с плоских деталей значительно упростили процесс, они все еще не могут полностью заменить ручную обработку. Определенные детали требуют специфической текстуры или микроструктур, которые необходимы для улучшения стабильности и точности последующей резки. В случаях, когда требуются закругленные края или когда детали имеют сложные геометрические формы, лазер может оказаться неэффективным, и здесь необходимо применение традиционных методов обработки.
Эффективность лазерной резки не ограничивается только скоростью выполнения задач. Ключевым аспектом является предсказуемость процесса, которая обеспечивает высокое качество готовых изделий без дополнительной коррекции. Точность реза, отсутствие заусенцев и сохранение геометрической формы детали существенно снижают необходимость последующей обработки.
Каждый этап лазерной резки должен быть интегрирован в более широкий производственный процесс, где следующие операции, такие как гибка, сварка или покрытие, начинаются с уже качественно подготовленных деталей. Это обеспечивает непрерывность и эффективность всего производственного цикла.
