Почему после лазерной резки иногда не требуется дополнительная обработка
Резка металла далеко не последняя операция в производственной цепочке. После раскроя детали поступают на гибку, сварку, окрашивание или сборку. Поэтому состояние кромки влияет на продолжительность всего цикла. На практике специалисты компании Raymark-Украина учитывают этот фактор при подборе лазерного оборудования и режимов его работы. При правильно настроенном процессе волоконный лазер формирует ровный рез с минимальной шероховатостью, без выраженного грата и значительных отклонений от заданной геометрии. В таких случаях шлифовку, зачистку и другие промежуточные операции не выполняют.
От чего зависит готовность детали к следующей операции
Сам факт использования лазера еще не означает, что после раскроя металл не зачищают. Результат определяет сочетание нескольких параметров:
Качество также зависит от состояния оптики и сопла. Загрязненное защитное стекло изменяет распределение энергии. Поврежденное или неправильно установленное сопло нарушает поток газа. Даже производительный станок в такой ситуации оставляет на нижней части кромки наплывы, которые удаляют механически.
- мощность источника,
- скорость движения головки,
- положение фокуса,
- характеристики материала,
- давление и тип вспомогательного газа.
Качество также зависит от состояния оптики и сопла. Загрязненное защитное стекло изменяет распределение энергии. Поврежденное или неправильно установленное сопло нарушает поток газа. Даже производительный станок в такой ситуации оставляет на нижней части кромки наплывы, которые удаляют механически.
Правильное соотношение мощности и скорости
Лазер должен передать металлу достаточно энергии для стабильного проплавления по всей толщине листа. При слишком высокой скорости нижняя часть материала прорезается хуже, а расплав не успевает покинуть канал. На кромке возникают неровности и остатки металла.
Для листовой стали толщиной 1–3 мм скорость лазерной резки на волоконном станке обычно составляет несколько метров в минуту. При увеличении толщины до 8–10 мм она ниже в несколько раз. При этом рабочие значения сильно зависят от мощности источника, марки металла и используемого газа. Поэтому скорость из таблицы производителя используют как исходный ориентир. Окончательный режим корректируют по состоянию кромки.
Чрезмерно медленное движение также ухудшает результат. В зону обработки поступает избыточное количество энергии, рез расширяется, а поверхность сильнее нагревается. Поэтому режим выбирают с учетом марки и толщины листа, мощности источника и требуемого качества поверхности.
Для листовой стали толщиной 1–3 мм скорость лазерной резки на волоконном станке обычно составляет несколько метров в минуту. При увеличении толщины до 8–10 мм она ниже в несколько раз. При этом рабочие значения сильно зависят от мощности источника, марки металла и используемого газа. Поэтому скорость из таблицы производителя используют как исходный ориентир. Окончательный режим корректируют по состоянию кромки.
Чрезмерно медленное движение также ухудшает результат. В зону обработки поступает избыточное количество энергии, рез расширяется, а поверхность сильнее нагревается. Поэтому режим выбирают с учетом марки и толщины листа, мощности источника и требуемого качества поверхности.
Вспомогательный газ удаляет расплав из зоны реза
Газ выдувает расплавленный металл из канала и влияет на химические процессы в зоне обработки. Для углеродистой стали применяют кислород или азот в зависимости от требований к результату. Нержавеющую сталь и алюминий часто режут азотом, если хотят получить кромку без оксидного слоя.
Давление газа должно соответствовать толщине материала, диаметру сопла и выбранному режиму. Недостаточный поток оставляет расплав в нижней части реза. Неправильная центровка сопла приводит к неравномерному удалению металла с одной стороны кромки.
При резке азотом используют высокое давление. На практике оно часто находится в диапазоне 10–20 бар. Для кислородной резки углеродистой стали давление значительно ниже. Конкретное значение зависит от толщины листа, диаметра сопла и параметров оборудования.
Давление газа должно соответствовать толщине материала, диаметру сопла и выбранному режиму. Недостаточный поток оставляет расплав в нижней части реза. Неправильная центровка сопла приводит к неравномерному удалению металла с одной стороны кромки.
При резке азотом используют высокое давление. На практике оно часто находится в диапазоне 10–20 бар. Для кислородной резки углеродистой стали давление значительно ниже. Конкретное значение зависит от толщины листа, диаметра сопла и параметров оборудования.
Азотная резка сокращает подготовку к последующим операциям
При кислородной резке углеродистой стали на поверхности возникает оксидный слой. Для некоторых производственных задач это не имеет значения. Перед порошковой окраской или нанесением покрытий оксиды часто удаляют, поскольку они ухудшают сцепление покрытия с основным металлом.
Азот работает иначе. При достаточной чистоте и правильной подаче он вытесняет кислород из зоны реза и предотвращает образование выраженного оксидного слоя на кромке. Для лазерной резки применяют азот высокой чистоты. В технологических процессах, чувствительных к окислению, используют газ 99,99% и выше. Такая кромка во многих случаях не требует удаления окалины перед следующей операцией.
Азот работает иначе. При достаточной чистоте и правильной подаче он вытесняет кислород из зоны реза и предотвращает образование выраженного оксидного слоя на кромке. Для лазерной резки применяют азот высокой чистоты. В технологических процессах, чувствительных к окислению, используют газ 99,99% и выше. Такая кромка во многих случаях не требует удаления окалины перед следующей операцией.
Итог
Чистая кромка после лазерной резки сокращает количество операций между раскроем и выпуском готового изделия. Наибольший экономический эффект это дает при серийном производстве, где даже короткая ручная доработка каждой детали превращается в десятки рабочих часов. Поэтому качество реза рассматривают как один из параметров производительности всего участка.
