Светолучевая обработка деталей в машиностроении
Руководитель: Бочарова Алла Александровна
ОБПОУ «Курский электромеханический техникум»
АННОТАЦИЯ
Развитие науки происходит с неминуемым развитием техники. В настоящее время, в промышленности много используется технологических идей, перспективных разработок и принципиально новых высоких технологий.
Современные технологии обработки металла уже давно автоматизированы, сокращена доля ручного труда, повышена точность, скорость, сложность. Этого достигается при применении лазерных установок. Работаих основана на использовании твердотельного, газового или волоконного лазера.
Лазерная резка широко применяется на машиностроительных предприятиях при обработке металлических листов для создания различных изделий и конструкций. Мощный лазер осуществляет точную резку и раскрой листов металла.
Лазером управляют при помощи компьютера, что и гарантирует высочайшую точность резки. Лазерный луч фокусируется на обрабатываемом материале и направляет на него высококонцентрированную энергию. Станок разрезает практически любые материалы, независимо от их свойств и характеристик.
Станок имеет специальный координатный стол, лазерную головку, которая управляется при помощи микропроцессора, системы управления.
Аппарат лазерной резки металла имеет легкое и сравнительно простое управление. Оборудование позволяет соблюдать сложные контуры плоских и объемных деталей. Процесс лазерной резки металла практически полностью является автоматизированным. Во время резки разрезаемый участок металлического листа начинает плавиться, происходит возгорание, испарение либо выдувание струей газа. Функционирование техники гарантирует получение весьма узких резов и минимальные размеры зоны термического влияния.
Мощность лазера для резки металла позволяет работать с очень большим разнообразием материалов. Резать можно сталь любого качества, листы алюминия и различные сплавы. Также можно работать с цветными металлами ― медью, латунью. Подбор типа лазера производится в зависимости от того, какой материал будет обрабатываться.
Энергия светового импульса лазера обычно невелика и составляет 20–100 Дж, но она выделяется в миллионные доли секунды и сосредотачивается в луче диаметром около 0,01 мм. В фокусе диаметр светового луча составляет всего несколько микрометров, что обеспечивает температуру около 6000–8000°С. В результате поверхностный слой материала заготовки, находящийся в фокусе, мгновенно расплавляется и испаряется. Основными характеристиками лазерного излучения являются мощность (Вт), длина волны (0,4–10,6 мкм), длительность (мс) и форма импульсов, расходимость пучка.
Лазерная резка характеризуется отсутствием механического воздействия на материалы, которые подвергаются обработке. Возможны лишь совсем небольшие деформации. Поэтому даже самые хрупкие, мягкие материалы, которые очень легко деформировать, можно резать с максимальной точностью. Более высокой точности добиться просто невозможно при резке металлических листов.
Лазерная резка позволяет обрабатывать самые твердые сплавы. Высокая мощность лазера становится гарантией высокой производительности процесса. Так же получается высокое качество самих поверхностей реза. Данный метод позволяет осуществлять: прецизионную резку тонколистовых металлов с точностью 20 мкм и неметаллических материалов, изготовлениеразжимных колец, прокладок, плоских пружин из самых разнообразных материалов, клапанных пластин, нанесение произвольных растровых или векторных изображений на металлические и неметаллические заготовки; разметку поверхности изделий перед обработкой.
Так же можно упрочнять поверхности и режущие кромки инструмента и готовых деталей, в том числе и с помощью микролегирования, обрабатывать шестерни, валы, фрезы, поверхности скольжения, режущие кромки инструментов, выполненных из инструментальных сталей и сплавов.
Преимуществом лазерного способа является, то, что нагрев происходит только по линии разреза, вся деталь не раскаляется и не деформируется. Это позволяет обрабатывать изделия из мягких металлов и сплавов, температура плавления которых невелика
С помощью лазерного аппарата можно осуществлять резку самых тонких листов металла – от 0,2 мм. Максимальная толщина детали зависит от материала:
Лазерная резка имеет неоспоримые преимущества перед аналогами:
- высокая точность обработки;
- края и кромки идеальные;
- можно обрабатывать хрупкие материалы;
- высокая скорость работы;
- экономичность.
Недостатки
- невозможность работы с листом толщиной больше 30 мм;
- высокая цена оборудования;
- высокая цена изделия
Список литературы
Лазерная резка металла [Электронный ресурс] URL: http://www.osvarke.com/lazernaya-rezka.html
Лазерная резка металла своими руками - самодельный лазер для резки металла [Электронный ресурс] URL: http://swarka-rezka.ru/lazernaya-rezka-metalla-svoimi-rukami/
- Высокая точность и производительность лазерных установок для резки металла Электронный ресурс] URL: http://promtu.ru/obrabotka-metallov/ustanovka-dlya-lazernoy-rezki
Лучевые методы обработки [Электронный ресурс] URL: http://www.upmetaldesc.ru/processings_meta/132.html
Лучевое резание металла : ионно-лучевая обработка и светолучевая обработка [Электронный ресурс] URL: http://www.4ne.ru/stati/rezka-metallov/luchevoe-rezanie-metalla-ionno-luchevaya-obrabotka-i-svetoluchevaya-obrabotka.html
1 063
56 870 
