Режимы лазерной резки металлов

Использование различных режимов лазерной резки определяется разрезаемым материалом и возможностями технологического оборудования.

В расплавном режиме лазерное излучение нагревает материал до температуры плавления и плавит его. Расплав выдувается мощной струей инертного газа, например азота.

Режим обеспечивает высокое качество торцевой поверхности реза ("полированный рез"), отсутствие облоя на нижней кромке реза, высокую точность и малую зону теплового воздействия.

Расплавной режим требует большой мощности лазера, высокого качества излучения и высокого давления рабочего газа, подаваемого в зону резки.

На лазерных комплексах "Лантан-3" расплавной режим применяется для резки обычной стали толщиной 3-4 мм и нержавеющей стали толщиной 3-6 мм. Максимальная мощность излучения до 1,5 кВт, в зону резки подается воздух давлением до 4,5 Атм.

Этого недостаточно для качественной резки. Торцевая поверхность реза шероховатая, на нижней кромке реза образуется трудноудалимый облой, рез расширяется в нижней части, уменьшается прорезаемая толщина материала.

В процессе кислородной резки металл разогревается лазерным излучением до температуры воспламенения в атмосфере кислорода. Резка происходит за счет горения металла в кислороде. Металл горит только там, где он разогрет лазером. Ширина реза и качество торцевой поверхности определяются лазерным лучом. Главной опасностью при кислородной резке является переход к неуправляемому автогенному режиму. В этом режиме металл начинает разогреваться до температуры горения уже вне лазерного луча, увеличивается ширина реза и его шероховатость. Из-за этого могут возникнуть проблемы при резке острых углов и отверстий малого диаметра.

Кислородная резка обеспечивает высокое качество торцевой поверхности реза ("полированный рез"), отсутствие облоя на нижней кромке реза, высокую точность и малую зону теплового воздействия.

Оптимальный диапазон толщин для кислородной резки — 3-10 мм. На прожигание отверстий в "заходе" уходит от 0,5 с при толщине стали 5-6 мм, до 10 с при толщине стали 10 мм.

На лазерных комплексах "Лантан-3" режим кислородной резки стали не реализован.

Реализуется при резке сплавов меди и алюминия в том случае, когда давление технологического газа недостаточно для выдувания плазмообразующих паров из зоны реза. Плазмообразующими являются пары цинка, магния и других легко ионизуемых металлов. Под воздействием лазерного излучения в зоне реза образуется плазма, которая разогревает материал до температуры плавления и плавит его.

На лазерных комплексах "Лантан-3" микроплазменный режим применяется для резки латуни толщиной 2-6 мм и алюминия толщиной 2-5 мм.

Торцевая поверхность реза пористая, шероховатая, на нижней кромке имеется легкоудалимый облой. Чем толще материал, тем хуже качество боковой поверхности.

Импульсный режим позволяет уменьшить зону теплового воздействия по сравнению с непрерывным и поэтому применяется для резки тонких материалов. При резке высокоотражающих материалов этот режим позволяет достичь пороговой интенсивности при меньшей средней мощности.

На лазерных комплексах "Лантан-3" импульсный режим применяется при резке обычной стали толщиной до 2 мм, нержавеющей стали толщиной до 3 мм, латуни и алюминия толщиной до 1 мм.

Торцевая поверхность реза гладкая, облоя практически нет или он легко удаляется.