Компания TETA входит
в группу компаний Lassard
109651, Москва
ул. Перерва 1, Территория завода «Электроприбор»
Часы работы:
Пн-пт: 9:00 - 18:00

Технологии

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАШЕГО ОБОРУДОВАНИЯ (ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ИЛИ ВОЛОКОННЫЙ ЛАЗЕР)

При обработке металлов наибольшее распространение получили газовые лазеры, лазеры на твердом теле и, в последнее время, волоконные лазеры. Лазерное технологическое оборудование, разработанное на основе того или иного типа лазера, имеет вполне определенную специфику, которую очень полезно учитывать при решении вопроса о покупке оборудования.

Наше предприятие специализируется на разработке и производстве оборудования с импульсными твердотельными лазерами собственного производств, что сразу определяет специфические особенности данного оборудования. Эти особенности связаны, во-первых, с длиной волны излучения (1мкм) и, во-вторых, с импульсным характером воздействия излучения на материал.

При падении излучения на поверхность металла значительная доля этого излучения не поглощается, а отражается металлом. Причем доля отраженного излучения зависит от длины волны и тем больше, чем больше длина волны. Длина волны излучения твердотельного лазера составляет около 1 мкм, а длина волны излучения газового лазера – около 10 мкм. Именно по этой причине раскрой алюминиевых сплавов дается газовым лазерам с большим трудом, а, например, медь, вообще оказывается не по зубам. Поэтому оборудование на основе твердотельных лазеров, с излучением с достаточно малой длины волны обладает по сравнению с оборудованием на основе газовых лазеров существенными преимуществами при обработке металлов.

Особенно ярко эти преимущества проявляются при обработке цветных металлов и сплавов. Для примера можно привести технологические возможности оборудования с использованием импульсных твердотельных лазеров собственного производств. Использование в нем лазера со сравнительно небольшой мощностью (до 500 Вт) позволяет уверено кроить детали из алюминиевых сплавов толщиной до 6 мм, латуни до 5-6 мм меди до 4 мм, а также молибдена, титана, серебра, золота и пр.

Вторая особенность оборудования с импульсными твердотельными лазерами собственного производств состоит в импульсном воздействии на материал. При резке металла излучение лазера расплавляет слой металла, расплавленный металл выдувается из зоны реза газовой струей. Слой расплавленного металла нагревает соседние области, что приводит к изменению свойств материала вблизи границы реза. Эти приграничные области называют зоной термического влияния. Для того чтобы уменьшить эти зоны и свести к минимуму нагрев материала следует уменьшать время воздействия излучения на материал. Это возможно либо при очень большой скорости реза, когда луч быстро переносится с одного места на другое, либо при импульсном воздействии на материал. Первый способ имеет довольно большие ограничения, например, при резке достаточно толстых материалов или материалов с высокой теплопроводностью.

При импульсном воздействии зону термического влияния можно свести к минимуму. В нашем лазере минимальная длительность воздействия может составлять 250 мксек, а характерная длительность воздействия излучения при резке составляет 1-2 мсек. При таком воздействии зона термического влияния становится минимальной и составляет всего лишь десятки микрон, деталь при резке остается практически холодной, тепловые потери при резке – минимальны.

Это бывает важно при резке материалов с покрытием (вблизи реза покрытие остается целым). С такими задачами чаще всего встречаются при изготовлении рекламной продукции (вывески, объемные буквы и пр.) Именно по этой причине в этой области чаще всего используется оборудование на основе твердотельных лазеров. Данная особенность процесса резки также очень важна при изготовлении деталей с малыми перемычками между отверстиями или при изготовлении деталей, у которых кромка не должна быть модифицирована.

И, наконец, третья очень важная особенность оборудования с твердотельным лазером собственного производства, это чрезвычайная технологическая гибкость. Система управления позволяет менять параметры излучения в очень широком диапазоне. Длительность импульса от 0.25 до 5 мсек, частоту следования импульсов от 10 до 200 Гц, имеется возможность задавать форму импульса, менять режим работы лазера в процессе резки (что очень важно при прошивке отверстий) и многое другое. Это позволяет подбирать оптимальный режим обработки для очень широкого круга материалов от меди до особо твердых сплавов, от натуральных камней до сложных искусственных композиционных материалов, керамик. Такое разнообразие обрабатываемых материалов доступно лишь импульсным твердотельным лазерам.

НАШИ НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ

Несколько лет тому назад, когда мы встречались с задачей достаточно скоростного раскроя листового металла, например резка элементов вентиляционных систем, металлических дверей и пр., мы вынуждены были советовать обратиться в фирмы, которые поставляют лазерные технологические комплексы на основе мощных газовых лазеров.

Ситуация коренным образом изменилась с появлением нового класса лазеров – ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ, разработчиком и производителем которых является в нашей стране НТО «ИРЭ-Полюс» IPG.

Устройство волоконного лазера коренным образом отличается как от твердотельных, так и от газовых лазеров. В нем нет сменных элементов (ламп накачки, газов и пр.), нет лазерных зеркал, которые требуется настраивать, за которыми необходимо следить, нет никаких юстируемых оптических элементов вообще. Излучение «рождается» непосредственно в волокне и по нему же передается к месту реза. Все процессы, обеспечивающие генерацию излучения, закрыты для пользователя. Для пользователя это «черный ящик», из которого по команде компьютера выходит излучение с нужной мощностью и временной структурой.

Мощный волоконный лазер состоит из нескольких модулей, излучение из которых собирается в единый пучок и по волокну подается в зону обработки. Если возникают проблемы в одном из модулей, это не приводит к утрате работоспособности всей системы, а лишь несколько уменьшает ее максимально допустимую мощность. После замены неисправного модуля система полностью восстанавливает свои характеристики.

Длина волны излучения волоконного лазера составляет 1 мкм, т.е. такая же, как и в случае твердотельного лазера. Поэтому установка с волоконным лазером обладает всеми теми преимуществами твердотельных лазеров по сравнению с газовыми в отношении обработки металлов, о которых мы кратко упоминали в статье «Технологические особенности нашего оборудования».

Добавим к этому исключительно высокую энергетическую эффективность волоконных лазеров, в которых преобразование электрической энергии в световую достигает почти 30%, что является фантастическим показателем для лазерной техники.

Этот очень краткий перечень особенностей волоконных лазеров показывает их огромные преимущества перед традиционными моделями. В первую очередь это чрезвычайная надежность и практически полное отсутствие необходимости технического обслуживания, минимальность эксплуатационных расходов.

Исходя из качеств волоконных лазеров мы разработали модели станков на основе волоконного лазера, ориентированного за задачу высокоскоростного раскроя листовых металлов.

Если вашему предприятию необходимо кроить детали не слишком насыщенные мелкими элементами, т.е. имеется возможность работы с большими средними скоростями, мы можем смело рекомендовать вам внимательно изучить возможности станков с использованием волоконных лазеров.