Первые станки для лазерной резки появились в середине XX века и с тех пор стали незаменимой частью металлопроизводства. Секрет популярности технологии — высокая точность и скорость обработки при минимальной потере материала. Раскрой металла происходит за счет сфокусированного пучка света высокой мощности. Лазер сообщает обрабатываемой поверхности огромное количество энергии, моментально нагревая материал до температуры испарения.
В наиболее современных и мощных моделях для генерации лазерного луча используется оптоволоконный кабель. Об особенностях работы, преимуществах и сферах применения оптоволоконных станков расскажем в сегодняшней статье.
Принципы работы оптоволоконного лазера
В современном производстве используются два типа станков: оптоволоконные и газовые (CO-2). Модели различаются по способу генерации лазерного луча. В СО-2 станках пучок света формируется в стеклянной трубке, наполненной углекислым газом. Затем луч собирается и фокусируется, проходя через систему линз, и направляется на поверхность металла.
В оптоволоконных станках лазер генерируется полупроводниками в кабеле на основе волоконных светодиодов. Луч света передается по тонким стеклянным волокнам с огромной скоростью и на большие расстояния практически без потери энергии — процент полезной энергии достигает 90%.
Работа оптоволоконного станка включает в себя следующие этапы:
- Накачка. Светодиоды генерируют энергию в виде света с определенной длиной волны.
- Перенаправление света на оптоволокно. Специальный уловитель собирает свет, испускаемый диодами, и направляет его в волоконный кабель.
- Движение света по кабелю. Поток света взаимодействует с кремневой сердцевиной кабеля.
- Стимуляция излучения. Лазер поглощается ионами редкоземельных элементов в волокне и переводит их в возбужденное состояние. Когда таких возбужденных ионов становится достаточно, они начинают синхронно излучать фотоны одинаковой длины волны — происходит вынужденное излучение.
- Формирование луча. С помощью системы линз и зеркал поток света собирается в единый пучок и передается на выходную линзу.
Устройство лазерного станка
- Лазерный источник. Диодные лампы накачки, генерирующие луч необходимой мощности и длины волны.
- Система наведения и фокусировки. Система линз и зеркал, собирающая и фокусирующая с высокой точностью лазер на поверхности.
- Рабочий стол. На этой платформе размещается обрабатываемая заготовка. Стол может быть статичным, подвижным и вращающимся.
- Система охлаждения. Чиллеры или воздушное охлаждение, предотвращающие перегрев станка и значительно увеличивающие срок эксплуатации оборудования.
- Числовое программное управление. С помощью специальной программы оператор станка управляет перемещением луча по заданной программе.
- Корпус и элементы защиты. Обеспечивают безопасность оператора, блокируя рассеянное лазерное излучение.
Преимущества оптоволоконного оборудования
Энергоэффективность. КПД оптоволоконных станков достигает 50%, что превышает КПД газовых лазеров в 3 раза.
Высокая точность. Станки оснащены ЧПУ, исключающим риск брака заготовок. Луч с длиной волны 1,06 мкм обеспечивает чистый рез и минимизирует зону термического влияния.
Экономичность. Оптоволоконное оборудование не требует большого количества энергии и газовой заправки, благодаря чему снижаются затраты на обслуживание.
Надежность и долговечность. Ресурс лазерных диодов накачки превышает 100 000 часов, что в 10-20 раз больше, чем у CO₂-трубок.
Высокая скорость обработки. Мощность в 1000 Вт позволяет быстро обрабатывать детали без потери качества реза. Оптоволоконное оборудование наиболее эффективно для лазерной резки.
Универсальность. На одном станке выполняют резку, гравировку, маркировку и сварку металлов толщиной до 25 мм.
Экологичность. Волоконные станки не требуют токсичных масел и лаков, которые при испарении выбрасывают в атмосферу ядовитые вещества.
Области применения лазерной резки
Оптоволоконные лазерные станки благодаря своей универсальности и точности нашли применение в самых разных отраслях промышленности. Рассмотрим конкретные примеры использования лазерных технологий:
- Металлообработка. Точность и высокая мощность лазеров используются для создания мелких и сложных деталей.
- Автомобильная и авиакосмическая промышленность. Производство кузовов и корпусов с минимальными потерями материала.
- Электроника и ювелирное дело. Тонкий лазерный луч позволяет работать с микроскопическими деталями, например, в производстве часов или обработке драгоценных металлов.
- Реклама и дизайн. Создание металлических вывесок и рекламных конструкций, художественная резка для оформления уникальных дизайнов, производство сувенирной продукции.
- Строительство и архитектура. Изготовление фасадных элементов, декоративных решеток и ограждений, нестандартных объектов малой архитектурной формы.
Заключение
Оптоволоконные лазерные станки — это современное, экономичное и высокоточное решение для обработки металлов. Скорость, долговечность и универсальность делают их незаменимыми в промышленности, ювелирном деле и электронике. На нашем производстве мы используем мощные оптоволоконные лазеры для качественной резки, гравировки и маркировки любых металлов. Это позволяет нам выполнять заказы любой сложности быстро и с безупречной точностью.
Оставьте заявку прямо сейчас и получите подробное коммерческое предложение с расчётами и сроками производства металлоконструкций под ключ.
Оставить заявку