Области применения способов термической резки

Схемы процессов термической резки

Лазерная резка

Сфокусированное лазерное излучение, обеспечивая высокую концентрацию энергии, позволяет разрезать любые металлы и сплавы независимо от их теплофизических свойств. При резке детали не деформируются, так как окрестности реза практически не нагреваются. Поэтому с высокой точностью можно вырезать легкодеформируемые и нежесткие детали. Рез получается узким с зоной термического влияния меньшей, чем при любых других способах резки. Процесс резки высокопроизводителен, например тонколистовые стали можно резать со скоростью 1,2 м/мин с высоким качеством поверхности реза. Управление процессом резки осуществляется легко, что позволяет вырезать по сложному контуру плоские и объемные детали. Процесс легко автоматизируется. Недостаток лазерной резки - сравнительно высокая стоимость лазерных установок. Поэтому применять лазерную резку экономически выгодно только в тех случаях, когда использование остальных способов трудоемко или вообще невозможно.

Для резки металлов применяют лазерные установки на основе твердотельных или газовых лазеров, работающих как в импульсном, так и в непрерывном режимах.

При воздействии лазерного излучения на металл возможны два механизма резки: плавлением и испарением. Последний механизм требует больших затрат энергии. Поэтому на практике резку производят плавлением. Чтобы расплавленный металл не заполнял образующийся канал реза за счет действия капиллярных сил и поверхностного натяжения, в зону резки подают струю газа. Это может быть инертный газ, но чаще применяют воздух и даже кислород. Такой процесс называют газолазерной резкой. Струя газа, проникая в полость образующегося реза, выдувает из него жидкий металл. Кроме того, при резке сталей с использованием воздуха или кислорода металл окисляется, выделяется дополнительная теплота, процесс резки ускоряется.

Для гибкого управления количеством энергии, приходящейся на единицу длины реза (погонной энергии) применяют импульсно-периодические лазеры, в которых можно менять длительность импульсов излучения и паузы между ними. Это позволяет управлять формой реза при точной вырезке деталей сплошного контура, не допуская местных перегревов. Параметры режима газолазерной резки: частота излучения, длительность импульса, мощность излучения, скважность (отношение периода следования импульсов к длительности паузы между ними) и расход газа.

Газолазерная резка - перспективный технологический процесс, который по мере развития техники потеснит многие традиционные процессы резки.

Режимы резки конструкционных материалов
непрерывным излучением лазера