Санкт-Петербург
+7 (800) 777-17-87
Адрес
192019, г. Санкт-Петербург, Глухоозёрское шоссе, 12Ж
  • Лазерные станки по металлу
  • Статья

Оптоволоконный лазерный станок по металлу

Работа с металлом – резка и гравировка, часто требуется практически во всех областях производства. Удобнее всего использовать для этих целей лазерные станки с ЧПУ, так как обеспечивается высокая точность деталей, минимизируются отходы, не требуется последующая обработка кромок

Металлы обладают высокой прочностью и твердостью. Для их обработки, особенно резки, требуется высокая мощность лазерного луча, которая зависит от того, какой тип излучателя установлен на станке. Для работы с металлоизделиями применяют оптоволоконный излучатель, который дал название типу станка.

На оптоволоконном лазерном станке ЧПУ можно резать и гравировать черные и цветные металлы и сплавы:

  • конструкционные углеродистые стали, в том числе оцинкованные и окрашенные;
  • легированные нержавеющие стали;
  • медь;
  • латунь;
  • алюминий;
  • другие металлы.

Благодаря высокому качеству получаемых деталей, скорости производства, точности и оптимизации использования материала, оптоволоконные станки ЧПУ применяют во всех отраслях промышленности и производства, где необходима работа с металлами: от гравировки на адресниках для домашних животных до производства деталей судов и ракет

Общий принцип устройства и работы металлорежущего станка с волоконным излучателем мало отличается от станка с газовым излучателем. Разница кроется только в некоторых комплектующих.

Принцип работы оптоволоконного излучателя

За мощность лазерного луча отвечает волоконный иттербиевый излучатель. Он генерирует луч и по оптоволокну передает его в лазерную голову. Длина оптоволоконного кабеля в некоторых излучателях может достигать ста метров. Для удобства кабель сложен внутри корпуса.

В отличие от газовых излучателей СО2, луч формируется при помощи тончайшего волокна с практически абсолютной отражательной способностью. Обычно для изготовления сердцевины волокна применяется кварц высокой прозрачности, насыщенный редкоземельными металлами

На конце сердечника нанесены насечки, которые провоцируют дифракцию волн, благодаря чему луч сохраняет свое качество на выходе.

При включении станка диодные лампы запускают работу оптоволокна. Часть световых волн, проходя через дифракционную решетку, отражается обратно, поэтому доля энергии возвращается и генерирует новые лучи.

Со стороны выхода лазерного луча находится режущая головка с линзой, которая фокусирует и направляет луч на поверхность металла.

Принцип работы волоконного излучателя

Оптоволоконный излучатель, хоть и отличается высокой стоимостью, полностью успеет себя окупить благодаря внушительному сроку службы – порядка 100 000 часов до начала снижения качества реза.

Лазерная голова – элемент станка, который обеспечивает резку металла. Если качество реза вдруг снизилось, то проблемы чаще всего именно в голове

Лазерный луч, который выходит из волоконного излучателя, проходит через защитное стекло и попадает на коллиматорную и фокусирующую оптику. В линзе луч фокусируется, проходит через сопло и направляется на металл.

Малейшая пылинка или капелька влаги могут исказить луч настолько, что металл будет нагреваться, а не резаться, поэтому лазерная голова оборудуется системой защитных стекол и вентиляции. Защитные стекла – это расходники, которые нужно менять при ухудшении качества реза.

На станке ЧПУ режут металлы различной толщины, да и после прокатного стана лист может иметь незначительные отклонения и волнистость

 Даже если отклонения в пределах допусков, изменения расстояния от сопла до поверхности меняет точность фокуса лазерного луча. Также в процессе реза листов большой толщины фокус уходит по мере реза.

Чтобы лазерный луч всегда был максимально эффективен, голова оборудуется системами слежения за высотой резки и автофокусом. Во время реза толстых листов программное обеспечение станка в автоматическом режиме следит за тем, чтобы фокус все время был оптимальным.

Перед началом резки станок калибруется, что позволяет системе слежения удерживать заданное расстояние от поверхности материала до сопла.

Лазерная голова подбирается исходя из мощности излучателя
Мощность излучателя Лазерная голова
До 1500 1500-3300
BT 210s BT 240s

Во время работы голова и излучатель нагреваются, поэтому работа без охладителя – чиллера с системой двойного водяного охлаждения, невозможна. Чиллеры, применяемые на металлорежущих станках, обеспечивают охлаждение головы и излучателя разными контурами.

Голова для лазерной резки

Лазерный оптоволоконный маркер с ЧПУ

Для гравировки, нанесения штрих-кодов или маркировки металлических изделий на волоконном станке ЧПУ служит лазерный маркер.

Гравировка от маркировки отличается большей глубиной воздействия на металл, кроме того, маркировка имеет разный цвет.

Для всех операций используется один и тот же маркер, меняется только его настройка.

Преимущества лазерных маркеров:

  • Тонкость луча позволяет выполнять самую мелкую и точную работу.
  • Высокая производительность.
  • Отсутствие расходных материалов.
  • Большое число не только цветов, но и оттенков гравировки.
  • Надежность.

Способность маркера работать с большой производительность и проникать на большую глубину зависит от мощности излучателя. Стандартная мощность для маркировки – 20-50 Вт. Для глубокой гравировки или для работ с металлами с высокой отражающей способностью используют излучатели 70-100 Вт.

Для гравировочных и маркировочных работ обычно нужно небольшое рабочее поле: от 100х100 до 300х300 мм.

Лазерный маркер Wattsan с ЧПУ
ЛАЗЕРНЫЙ МАРКЕР WATTSAN FL LT

В состав маркера входят следующие элементы:

  • Контроллер обрабатывает получаемые сигналы и управляет лазерным источником и сканатором.
  • Сканатор направляет луч лазера на линзу.
  • Линза фокусирует лазерный луч.

Качественный маркер – это стабильно работающее оборудование, обеспечивающее постоянный уровень качества нанесения изображения даже на большую партию изделий

Механические части волоконного лазерного станка ЧПУ по металлу

Основная отличительная особенность металла, как обрабатываемого материала – большой размер и масса. Для раскроя, например, деталей корпуса судна, используются самые большие изготавливаемые по сортаменту листы.

Станок должен не только выдерживать их вес, но и обеспечивать неподвижность во время работы, чтобы лазерный луч не терял фокус из-за вибраций. Кроме того, необходимо обеспечить заданную точность и качество реза в любой части стола большой площади.

На станке ЧПУ устанавливают следующие комплектующие:

  • Серводвигатели, которые обеспечивают перемещение подвижных частей станка. Отличительные черты серводвигателей: точность, повышенная скорость, отсутствие шумов и вибраций.
  • Редукторы, трансформирующие вращательное движение вала серводвигателя в поступательное перемещение портала. Кроме того, редуктор увеличивает силу с той, что обеспечивает небольшой привод, до той, что перемещает тяжелый портал.
  • Косозубая рейка служит для перемещения шестерни редуктора вдоль направляющей портала. Чем качественнее металл, из которого она сделана, тем точнее передвижение портала и тем больше срок ее службы.
  • Направляющие для перемещения портала – специальные рельсы. Точность реза или гравировки обеспечивается не только лазером, но и механическими частями. Портал по направляющим должен перемещаться с минимальным трением и останавливаться над рабочим полем с максимальной точностью координат.

Для работы станка, конечно, необходима качественная электрика, которая будет обеспечивать его бесперебойное питание.

Портал лазерного станка

Рейтинг лучших производителей волоконных излучателей для станков ЧПУ

  1. IPG (США-Россия) – лидер исследований возможностей оптоволокна, поставляющий до 80% лазерного оборудования на мировой рынок. Основан и возглавлен советским ученым. Самое качественное, надежное и эффективное оборудование, с мощностью 100-1000 Вт и сроком службы более 100 000 часов. Однако у этой продукции высокая цена: стоимость излучателя больше, чем стоит китайский станок целиком.
  2. Raycus (Китай) – во многом продукция может соперничать с лидером рынка, при этом ее цена значительно ниже. В основном применяется для маркировки и гравировки металлоизделий на производствах.
  3. Max Photonics (Китай) – менее мощный, но не менее качественный лазер. Скудная комплектация делает его менее популярным, однако он все равно в тройке лидеров рынка лазерной продукции для гравировки.

Конструктивные решения при производстве могут отличаться, однако если в комплектующих станка встречается одно из этих трех названий, можно с уверенностью говорить о его качестве

За что можно и НУЖНО переплатить при покупке оптоволоконного лазерного станка для резки металла

Производство станка ЧПУ заключается в грамотном подборе всех комплектующих. Они не только сами по себе должны быть достаточно высокого качества, но еще и дополнять друг друга, усиливая достоинства и нивелируя недостатки. 

Покупка станка для резки или гравировки металла – в любом случае недешевое «удовольствие». Однако экономия не должна заключаться в поиске самого дешевого – в худшем случае такой станок вообще не будет справляться с работой, а в лучшем потребует кропотливого обслуживания и будет выдавать немало брака из-за различных сбоев, что в свою очередь приведет к лишним потерям и издержкам

Сэкономить на покупке оптоволоконного станка ЧПУ можно только одним способом – выбрав надежного поставщика, который подберет комплектующие, чтобы справлялся именно с вашими задачами максимально быстро и бесперебойно. Только в таком случаем лазерный станок по металлу будет выгодной покупкой.

Лазерный станок по металлу Wattsan 1325E
Wattsan 1325E (basic)

Опишите сотрудникам LASERCUT производственные задачи, они подберут оптимальный вариант станка, помогут с его монтажом и наладкой, обучат оператора тонкостям юстировки, калибровки и других операций, требующихся в процессе работы.

Наши акции

Мы используем файлы cookie, потому что они нужны для быстрого взаимодействия с нашим сайтом. Вы всегда можете отключить их в настройках своего браузера. Продолжая пользоваться сайтом вы подтверждаете своё Согласие на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.