Лазерная резка нержавейки – один из самых сложных методов обработки нержавеющей стали. Особенность работы с этим материалом заключается в том, что он трудно поддается механическому воздействию. И значит, получить аккуратный и точный рез оказывается достаточно тяжело. Как работает технология лазерной резки нержавеющей стали? Почему именно лазерная резка металла подходит для нержавейки? Как убрать нагар после обработки? На эти и другие вопросы ответим далее в статье.

Сложность обработки нержавеющей стали

Для нержавейки лазерная резка металла является чуть ли не единственным способом обработки, позволяющим получить по-настоящему качественный и аккуратный результат без вытяжения, разрывов, заусенцев и других дефектов. Связаны трудности с особой прочностью нержавейки (поэтому механические методы малоэффективны), а также с тем, что при высокой температуре поверхность металла окисляется, а затем трескается.

Другие технологии обработки, за исключением лазерной резки, не подходят для нержавеющей стали, потому что:

• сплав содержит большой процент легирующих добавок, из-за которых рез может зашлаковываться;
• при нагреве образуются тугоплавкие оксиды, которые еще больше затрудняют обработку;
• нержавеющие стали с высоким содержанием хрома и хромоникелевыми присадками имеют низкую текучесть.

Преимущества лазерной резки

Технология лазерной резки нержавеющей стали заключается в следующем. Луч лазера заглубляется в металл, вместе с тем в углубление подается очищенный азот под высоким давлением. Лазерный луч в этом случае выступает в роли резака. И, поскольку он фокусируется на поверхности металла в виде точки, при помощи лазерной резки нержавейки можно получать фигуры буквально любой формы.

Участие человека в процессе минимальное (только на этапе подготовки), что положительно сказывается на качестве и уменьшает процент брака. Станок для лазерной резки нержавейки имеет программирующее устройство (ЧПУ). Это значит, что режущим инструментом управляет не человек, а программа. За счет этого можно изготавливать абсолютно идентичные детали из нержавеющей стали, запуская станок для лазерной резки по одной и той же программе.

Для получения качественного реза оборудование необходимо правильно настроить. Для каждого материала (тип стали, толщина) подбираются соответствующие настройки. Если все выполнено верно, то на станке для лазерной резки нержавейки можно изготавливать детали с ровным краем без деформации, без заусенцев, оплывов и прочих дефектов.

Среди преимуществ лазерной обработки стали можно выделить следующие:

• минимальная погрешность;
• возможность регулировать мощность луча;
• раскрой нержавейки проводится быстро;
• обработка не ухудшает антикоррозийные свойства металла;
• возможность резать пластины разной толщины;
• получение деталей сложной формы (для отверстий минимальный диаметр составляет 0,5 мм);
• минимальный процент брака и отходов.

Кроме того, технология лазерной резки нержавеющей стали гарантирует нагрев металла только в месте реза, поэтому нет потери по прочности. Методика подходит для металлов разной плотности и теплопроводности. Нержавейка также не идет трещинами, не крошится и не нуждается в дополнительной обработке для снятия оплавов. Вы сразу получаете на выходе детали с нужной геометрией и ровными и аккуратными краями (воспользоваться услугами лазерной резки нержавеющей стали можно тут: https://samson-td.ru).

Технология лазерной резки нержавеющей стали

Одним из достоинств технологии лазерной резки нержавейки является то, что отсутствует физический контакт с любым обрабатываемым материалом. Выполнение операций осуществляется световым лучом по встроенным командам на станке с ЧПУ.

Луч лазера создает точку фокусировки на поверхности нержавеющей стали, где материал начинает интенсивно гореть, плавиться и испаряться.

При достижении температуры кипения нержавейки в области воздействия луча материал испаряется. Благодаря его теплопроводности зона плавления и последующего закипания устремляется вглубь заготовки.

Обработка нержавеющей стали на станке для лазерной резки осуществляется 2-мя способами:

1. плавление;
2. испарение.

Самым распространенным и дешевым способом является плавление с помощью лазерного луча. Действие сфокусированного лазера на поверхность металла способствует его быстрому нагреву, в результате чего в этой зоне он начинает плавиться. Равномерное движение луча лазера позволяет создавать нужную форму детали. При избыточном нагреве молекулы металла переходят в фазу закипания, в которой частички материала мгновенно испаряются.

Вторая технология резки нержавеющей стали, выполняемая через испарение, наиболее эффективна и точна, но при этом особо требовательна с точки зрения используемых ресурсов и мощностей. В частности, при этой технологии возрастает расход азота при лазерной резке нержавейки. Поскольку данный способ достаточно затратный, он заметно увеличивает себестоимость изготавливаемой продукции.

С помощью станка для лазерной резки нержавеющей стали производится обработка металла в 2-х режимах:

• Врезка.

Используется для формирования сквозных щелей различных диаметров. Технология позволяет создавать микроотверстия и разрезы минимальной ширины.

• Раскрой.

Сначала производится прожиг металлической заготовки (создается пробоина минимального сечения), а затем режущая головка движется в направлении, заданном заложенной в станке программой.

Этапы лазерной резки металла и нержавейки

Лазерная резка нержавеющей стали - технологически сложный процесс, требующий правильного, а главное структурированного подхода.

• Шаг 1. Подготовка чертежа.

Процесс лазерной резки нержавейки начинается с изготовления чертежа. Сначала он создается в бумажном виде, затем в электронном при помощи соответствующего ПО. При моделировании вырезов и прорезов важно учитывать толщину реза: ширину светового пучка, исходящего из лазера. Также не стоит забывать о возможности регулировки данного параметра: чем уже будет пятно (т.е. чем более сфокусированным, а значит, и высокоэнергетичным будет луч), тем быстрее, соответственно, будет резаться металл.

Еще на этапе моделирования необходимо учесть максимальную область резки используемого оборудования: все ЧПУ-станки имеют жесткое ограничение в размерах, и вырезать деталь, не входящую в этот диапазон, попросту не получится.

• Шаг 2. Настройка параметров.

Затем готовый файл направляется основному оператору станка для лазерной резки нержавеющей стали: в зависимости от поставленных целей он настраивает оборудование по готовым инструкциям и выводит ЧПУ на рабочий режим.

В зависимости от толщины обрабатываемого материала настраивается выходная мощность лазера. Скорость резки при этом должна сохраняться: в противном случае лазер может не успеть сделать рез в необходимом месте.

Как убрать нагар после лазерной резки нержавейки

После лазерной резки нержавеющей стали на поверхности могут оставаться нагар или копоть. Обычно доля такого брака небольшая — буквально следы по краям изделия. Но общий вид все-таки страдает. Проблема в том, что стереть нагар с деталей, не добавив при этом свежие царапины, может быть затруднительно.

Существует три способа того, как убрать нагар после лазерной резки нержавейки. Рассмотрим подробнее каждый из них.

• Способ 1.

Технология заключается в устранении возможности образования нагара и копоти еще до их появления. Другими словами, нужно изменить условия обработки — например, понизить интенсивность обдува заготовки штатной вытяжной системой станка для лазерной резки нержавеющей стали. При сильном обдуве копоть может не вытягиваться, а вновь «прилипать» к детали. Следовательно, уменьшение обдува позволит устранить образование нагара.

• Способ 2.

Вторая технология заключается в подготовке поверхности для того, чтобы убрать нагар потом было легче. Так при лазерной резке нержавейки поверхность изделия можно протереть ветошью с машинным маслом (турбинным или аналогичной прозрачности). В этом случае масло является своеобразной «ловушкой» для гари. А после окончания работы оно легко смывается теплой водой (с добавлением моющего средства) — вместе с ним исчезает и нагар.

• Способ 3.

Третья технология — это предварительное обезжиривание поверхности с помощью специальных составов. Это может быть жидкость для очистки типографских пленок. После лазерной резки нержавейки промывка изделия теплой водой (с губкой и жидкостью для мытья посуды) гарантированно удалит все загрязнения. Главное не тереть с нажимом и повторять круговые движения по нагару во избежание появления царапин на готовых деталях.

Ранее мы писали о способах хранения листового проката.