Лазер для резки металла своими руками

Промышленные технологии не перестают поражать воображение даже видавших виды профессионалов, а самодеятельных мастеров, и подавно. А ведь, вправду, кто бы отказался от домашнего настольного мини-пресса для литья металлических изделий, высокоточных мини-резаков на базе лазерных технологий либо настольной мини-лаборатории для изготовления высокооктанового бензина из использованной жевательной резинки. Не все и не всегда реализуемо, но, изучая технологии, опытными руками можно достигнуть определенных результатов.

Но сейчас мы побеседуем о лазерной обработке металлов резанием.

Содержание:

  1. Разработка резки металла лазером
  2. Станок для резки металла лазером
  3. Функции газа в станке
  4. Схема и виды ручного лазера для резки металла

Разработка резки металла лазером

Огненный фонтан

Лазерная резка металлов — это одна из самых передовых и дорогостоящих технологий, какие только есть для обработки металлов. Применив лазер для резки металла своими руками можно получить неслыханные, фантастические результаты, труднодоступные, либо практически труднодоступные, ни одним другим видам обработки металла. Совсем неограниченные способности лазера обоснованы тем, что его луч фактически не знает границ и способен передавать в любом материале фактически всякую задумку, которую только можно для себя представить.

Разработка обработки металлов лазером базирована на свойствах лазернoго луча, а это:

  1.  Четкая направленность.
  2.  Монoхроматичность.
  3.  Кoгерентность.
  4.  Мощность.

За счет того, что лазерный луч, в отличие от света, имеет безупречную направленность, его энергия способна фокусироваться с наименьшими потерями в определенной точке. По возможности к четкой фокусировки лазерный луч в 10-ки тыщ раз выигрывает у самого массивного светового прожектора.

А ведь беря во внимание тот факт, что и световой луч несет определенную энергию, осязаемую на физическом уровне, можно только представить какой энергией обладает лазерный луч, собрав всю ее в одну точку и приложив к небольшому участку плоскости.

Лазерный луч имеет очередное очень принципиальное отличие от луча света — монохроматичность. Это означает, что исходя из убеждений оптической физики, лазер имеет строго определенную и агрессивно фиксированную длину волны и такую же постоянную частоту. Потому сфокусировать его не предоставит труда даже обыденным оптическим линзам.

Когерентность лазера — соглaсованное протекание во времени нескольких волновых процессов, имеет высочайший уровень, а это гласит о том, что резонансные колебания лазерного луча могут усилить его энергию в пару раз.

Благодаря этим свойствам, лaзерный луч может быть сфокусирован на мало вероятной площади материала, создавая при всем этом высочайшую плотность энергии. Таковой энергии, как выяснилось, довольно для прожига либо разрушения металла либо другого материала на микроскопичном участке плоскости, прямо до плавления хоть какого материала, который способен расплавляться.

Станок для резки металла лазером

По сути, не так все очень просто, как в теории, так как есть некие физические силы, которые могут ослабить энергию лазерного луча, к тому же у каждого из материалов есть свои собственные характеристики по поглощению излучения и его отражающим возможностям. Каждый металл может по-разному распространять поглощенную энергию в силу личных параметров по теплопроводимости.

Если учитывать все эти аспекты и настроить лазерный луч таким макаром, чтоб область облучения металла лазером расплавилась как минимум, только в данном случае можно гласить об обработке металла резанием с помощью энергии лазерного луча. В процессе обработки металл подвергается двум фазам воздействия:

  1.  Плавление.
  2.  Разрушение, закипание.

Потому для металлoв разной толщины и разной структуры могут быть использованы различные методы обработки. Один металл на определенном станке может просто расплавляться, и этого будет довольно, чтоб отделить одну часть заготовки от другой, а другому металлу будет нужно выпаривание, другими словами закипание и только позже он уже сумеет испаряться. Обработка металла испарением практикуется очень изредка, так как для этого нужны колоссальные энергозатраты.

Фактически же все станки по обработке металла делают ее по технoлогии плавления.

Конкретно для этих целей, сокращения применяемой энергии, в станке по лазерной обработке металлов применяется катализирующий газ. Он также помогает прирастить толщину обрабатываемого металла. Для работы с  металлом с помощью лазера фактически во всех станках употребляется один из этих частей:

  • кислород;
  • обыденный воздух;
  • инертные газы;
  • азот.

Это уже будет газолазерный станок по обработке металлов.

Функции газа в станке

В критериях атмосферы применение такового станка без газа практически сводит к нулю всю его энергию, о чем мы гласили выше, потому внедрение газа, как вспомогательного вещества, значительно ускоряет процесс резки и делает применение станка для резки металла лазером еще больше универсальным. Обыденный кислород при обработке металла может делать ряд важных функций:
на исходном шаге резки он окисляет металл, что понижает его отражающие характеристики;
кислород поддерживает горение металла под воздействием массивного лазерного луча, а дополнительное тепло увеличивает действие луча, повышая скорость резки металла лазером;
с помощью кислорода под давлением снимается и удаляется из области обработки остатки материала и продукт его горения, что упрощает доступ газа к новейшей области обработки.

Схема и виды ручного лазера для резки металла

Любые лазеры для резки металла будут выполнены из таких основных узлов:

  1. Источника энергии.
  2. Рабочего органа, излучающего энергию.
  3.  Оптоусилитель, системы зеркал, оптоволоконный лазер, которые увеличивают и усиливают излучение рабочего органа.

В индустрии используются два вида лазерных головок — твердотельная и газовая, которые могут быть нескольких видов. Рабочий орган, излучатель энергии расположен в энергоосветительных камерах, где активным телом может быть рубиновый пруток, неодимовые пластинки либо алюмоиттриевые гранаты, легированные иттрием. В итоге огромного числа отражений луча, проходит накачка лазера энергией и луч вырывается через полупрозрачное стекло.

Обыденный лазер резки металла стоимость которого доступна для большого предприятия, может иметь мощность в границах five кВт. В таких маленьких лазерных станках используются системы с продольной прокачкой газа, где газ либо смесь газов пропускается под давлением через электрогазоразрядную головку, в которую подается электричество для энергетического возбуждения газа.

Таким макаром работает обычный газолазерный станок для резки металлов, при помощи которого может производиться фактически неважно какая работа по обработке металла резанием.

Читайте также Цинкование металла в домашних критериях