Техническая информация

С момента появления первых коммерческих лазеров прошло 46 лет. За это время образовалось огромное множество модификаций и типов конструкций лазеров, которое с трудом поддается учету и анализу. Варианты промышленного использования лазерной техники еще более многочисленны. Сегодня наиболее разработанной и массовой областью применения промышленного лазера можно назвать лазерную обработку материалов. Чаще всего она основывается на тепловом воздействии лазерного излучения.

Новые горизонты в применении лазеров в промышленности появились с момента создания в 70-х годах установок непрерывного действия повышенной мощности, свыше 1 кВт. Именно тогда появилась возможность использования лазера в машиностроении, электротехнической промышленности, металлургии и других отраслях промышленности.

Лазерное излучение обладает высокой плотностью мощности излучения (до 108-109 Вт/см2 в непрерывном режиме и до 1016-1017 Вт/см2 в импульсном режиме), которое ощутимо превосходит другие источники энергии. Это свойство лазера создает условия для увеличения производительности обработки материалов.

Только лазерные технологии способны создать:

  • крайне высокую концентрацию энергии и локальность;
  • возможность изменения параметров обработки в очень широком интервале.

Именно по этой причине использование лазерных технологий в промышленности является одним из приоритетных направлений развития науки и техники.

Выделим нюансы технологических процессов лазерной обработки материалов.

Лазерная резка - это современный способ раскроя различных материалов, основанный на использовании сфокусированного лазерного луча регулируемой мощности.

Этот вид резки имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными:

  • высокая скорость резки;
  • идеальная поверхность реза;
  • отсутствие механического воздействия на обрабатываемый материал;
  • возможность резки и гравировки практически любого материала;
  • возможность создания отверстия диаметром от 0,5 мм (т.к. лазерный луч имеет диаметр около 0,2 мм);
  • высокая точность взаимного расположения элементов заготовки (за счет точности позиционирования лазерной головки 0,08 мм);
  • изготовление сложных изделий в любых количествах (даже небольшими партиями);
  • минимальная зона термического влияния;
  • возможность применения на легкодеформируемых и нежестких деталях.

У лазерной резки есть и другие преимущества. Обрабатываемая поверхность не требует дополнительной зачистки после резки, следовательно, детали уже готовы к сборке. Кроме того, лазерная резка не требует больших денежных затрат, независимо от количества деталей, цена на них будет практически одинаковая.

Гибкое программное обеспечение современных установок быстро создает технологические программы и легко импортирует графическую информацию. Это позволяет осуществить фигурную резку материала с наименьшими затратами, в т.ч. и временными (выполнение единичных заказов возможно в присутствии заказчика). По этой причине лазерная резка широко распространена в производстве рекламно-информационной и сувенирной продукции. Данный вид резки применяется для изготовления эксклюзивной наградной продукции, декоративных элементов художественного оформления интерьеров, трафаретов и пр.

Лазерная резка - один из наиболее точных способов раскройки различных материалов.

Свое применение лазерная резка нашла и в фигурном оформлении древесины. Лазерный луч, прорезая, срез дерева обрабатывает и термически. Это не только защищает древесину в зоне реза, но и придает изделию более контрастный вид.

Фанера хорошо режется лазером. Резка фанеры зависит от сорта древесины, вида клея и способа обработки. Однако, работая с фанерой, нужно быть более внимательным. В случае попадания сучков (которые могут находиться на одной из деревянных пластин фанеры), может возникнуть брак.

Используя лазерную резку, реализуют самые смелые дизайнерские задумки из различных материалов, например из пластика. Это один из современных методов обработки данного материала и довольно высокопроизводительный.

При обработке оргстекла лазерной резкой, также отслеживается ряд преимуществ. Сокращается количество отходов. Края резов получаются высокого качества и практически не требуют дополнительной обработки.

Используя лазерные установки, можно также раскроить: акриловое стекло, керамическую плитку, ткань, кожу, шпон, резину, поролон, линолеум, картон, бумагу, ламинат, искусственный камень, полипропилен и т.д.

В настоящее время для промышленной лазерной резки используют лазерные машины МЛ3, МЛ2, лазерные технологические комплексы «Скат-301», «Хебр» и другие.

К примеру, лазерная машина серии МЛ2 позволяет наносить текстовые и графические изображения на изделия из металлов, керамики, резины, пластмассы и других материалов методами лазерной маркировки и гравировки. Изображение наносится путем сканирования сфокусированного лазерного пятна по поверхности детали. Управление лучом осуществляется от компьютера.

Технологические лазерные комплексы «Хебр» предназначены для лазерной резки, сварки и термообработки различных материалов.

Есть и более профильные установки, к примеру, ILS -система для лазерной резки древесины. С помощью данной установки кроме древесных материалов возможна еще и резка акрилового пластика, нейлона, бумаги, кожи и.т.п. материалов.

Наука и техника не стоят на месте. В настоящее время большое внимание уделяется комбинированным способам обработки материалов, которые подразумевают использование воздействия лазера в совокупности с другими технологическими процессами.

Теоретические исследования  и практика лазерной обработки материалов подтверждает огромные возможности лазерных технологических процессов, которые позволяют эффективно и качественно решать любые производственные задачи.