К 2017 году больше половины всей металлообработки в мире будет выполняться с помощью лазерных технологий, - считают западные эксперты. Уже сегодня лазер широко применяется в разных отраслях промышленности. В чем же причина такой популярности?
Специалисты называют лазер одним из самых передовых методов сварки и раскроя металла. И это не маркетинговый ход. Возможности лазера, действительно, велики. Вдобавок он практически не имеет недостатков.
В современных установках «волшебный» луч может генерироваться несколькими способами — с использованием разных активных сред. В зависимости от этого лазеры делятся на твердотельные и газовые, среди которых выделяются волоконные, гибридные, импульсные, диодные, дисковые и многие другие. Точность и скорость
Лазер способен сваривать очень мелкие и крупногабаритные конструкции, толщиной от нескольких микрометров до 10 и более миллиметров. Благодаря высокой скорости нагрева и охлаждения металла, а также малой площади теплового «пятна», шов получается очень прочным и в дальнейшем почти не деформируется. Можно выполнять сварку в труднодоступных местах и на значительном удалении от объекта. Лазер работает со скоростью до 90-110 погонных метров в час и соединяет разные металлы, в том числе алюминий и золото. Минус — сложность эксплуатации такого оборудования, а также относительно невысокий КПД.
Лазер также «умеет» резать металлические листы, словно горячий нож — сливочное масло. Ширина реза настолько мала, что точность раскроя достигает 50 микрон. «Обрезков» — минимум. Компьютерная программа, управляющая лазерной установкой, просчитывает оптимальное расположение деталей на листе. Облой металла и заусенцы отсутствуют как класс. Кромки реза — гладкие. Можно вырезать тысячу одинаковых изделий или всего одно.
Пожалуй, единственное «но» — толщина металла. Лазер на «отлично» справляется с листами до 6-25 миллиметров, но для более толстых практически не используется. Резка на потоке
Германские, американские, российские, японские, итальянские, китайские… На рынке сегодня представлены лазеры для металлообработки производства самых разных стран, разной мощности и качества. В числе лидеров называют австрийскую компанию TRUMPF, швейцарскую Bystronic, германскую ROFIN, японских AMADA Group и MAZAK, зарегистрированную в России группу IPG Photonics и других.
Цена на установки для резки (LBC — Laser Beam Cutting) колеблется в пределах 5-20 миллионов рублей. В комплект входит координатный стол, на котором кроят металл. Такие вложения, по словам специалистов, достаточно быстро окупаются там, где раскрой металлопроката поставлен «на поток». То есть изделия «режутся» для собственных нужд компании, и в больших количествах. Иметь свою установку для лазерной резки металла выгодно, например, автопроизводителям.
Если же предприятию требуется что-то «вырезать» лишь время от времени, или партии относительно небольшие, покупать лазер — непозволительная роскошь. Разумнее заказать раскрой в компании, которая на этом специализируется. Цена резки одного погонного метра в России — 30-150 рублей. Исключительный случай
Лазерная сварка (LBW – Laser Beam Welding) металла в нашей стране не столь распространена. Причина — не только высокая цена оборудования и сложность его обслуживания, но и возможность использования менее затратных и более привычных, методик.
Однако там, где другие способы не дают желаемого результата, применение лазера оправдано. Например, если нужно получить прецизионную конструкцию, форма и размеры которой в результате сварки не должны изменяться. Хороший экономический эффект технология дает при необходимости существенно повысить производительность — за счет высокой скорости работы и отсутствиии необходимости в дополнительной обработке кромок. Луч на ладони
Производители лазерного оборудования постоянно предлагают новые, более эффективные решения. Итальянская Prima Power недавно представила новую модификацию установки лазерной резки Syncrono 2D. Этот волоконный лазер компания использовала для изготовления восьми тысяч отверстий Олимпийского факела Игр 2012 года в Лондоне. По словам представителей фирмы, новое оборудование позволяет очень точно и быстро резать тонкий металл.
Австрийская TRUMPF разработала для лазера оптоволоконный кабель с двумя транспортными жилами: одна – для резки, другая – для сварки.
Недавно компания предложила мобильную лазерную установку: достаточно доставить контейнер в нужное место, опустить боковые стенки, подключить к электросети – и можно работать.
Швейцарский лазерный центр Bayerisches Laserzentrum GmbH создал новую методику фрезерования титановых сплавов. А Spectra-Phisics предложила миниатюрный, помещающийся на ладони, мощный твердотельный лазер наносекундного диапазона на 5 Вт.
P align=justify>Специалисты называют лазер одним из самых передовых методов сварки и раскроя металла. И это не маркетинговый ход. Возможности лазера, действительно, велики. Вдобавок он практически не имеет недостатков.
В современных установках «волшебный» луч может генерироваться несколькими способами — с использованием разных активных сред. В зависимости от этого лазеры делятся на твердотельные и газовые, среди которых выделяются волоконные, гибридные, импульсные, диодные, дисковые и многие другие. Точность и скорость
Лазер способен сваривать очень мелкие и крупногабаритные конструкции, толщиной от нескольких микрометров до 10 и более миллиметров. Благодаря высокой скорости нагрева и охлаждения металла, а также малой площади теплового «пятна», шов получается очень прочным и в дальнейшем почти не деформируется. Можно выполнять сварку в труднодоступных местах и на значительном удалении от объекта. Лазер работает со скоростью до 90-110 погонных метров в час и соединяет разные металлы, в том числе алюминий и золото. Минус — сложность эксплуатации такого оборудования, а также относительно невысокий КПД.
Лазер также «умеет» резать металлические листы, словно горячий нож — сливочное масло. Ширина реза настолько мала, что точность раскроя достигает 50 микрон. «Обрезков» — минимум. Компьютерная программа, управляющая лазерной установкой, просчитывает оптимальное расположение деталей на листе. Облой металла и заусенцы отсутствуют как класс. Кромки реза — гладкие. Можно вырезать тысячу одинаковых изделий или всего одно.
Пожалуй, единственное «но» — толщина металла. Лазер на «отлично» справляется с листами до 6-25 миллиметров, но для более толстых практически не используется. Резка на потоке
Германские, американские, российские, японские, итальянские, китайские… На рынке сегодня представлены лазеры для металлообработки производства самых разных стран, разной мощности и качества. В числе лидеров называют австрийскую компанию TRUMPF, швейцарскую Bystronic, германскую ROFIN, японских AMADA Group и MAZAK, зарегистрированную в России группу IPG Photonics и других.
Цена на установки для резки (LBC — Laser Beam Cutting) колеблется в пределах 5-20 миллионов рублей. В комплект входит координатный стол, на котором кроят металл. Такие вложения, по словам специалистов, достаточно быстро окупаются там, где раскрой металлопроката поставлен «на поток». То есть изделия «режутся» для собственных нужд компании, и в больших количествах. Иметь свою установку для лазерной резки металла выгодно, например, автопроизводителям.
Если же предприятию требуется что-то «вырезать» лишь время от времени, или партии относительно небольшие, покупать лазер — непозволительная роскошь. Разумнее заказать раскрой в компании, которая на этом специализируется. Цена резки одного погонного метра в России — 30-150 рублей. Исключительный случай
Лазерная сварка (LBW – Laser Beam Welding) металла в нашей стране не столь распространена. Причина — не только высокая цена оборудования и сложность его обслуживания, но и возможность использования менее затратных и более привычных, методик.
Однако там, где другие способы не дают желаемого результата, применение лазера оправдано. Например, если нужно получить прецизионную конструкцию, форма и размеры которой в результате сварки не должны изменяться. Хороший экономический эффект технология дает при необходимости существенно повысить производительность — за счет высокой скорости работы и отсутствиии необходимости в дополнительной обработке кромок. Луч на ладони
Производители лазерного оборудования постоянно предлагают новые, более эффективные решения. Итальянская Prima Power недавно представила новую модификацию установки лазерной резки Syncrono 2D. Этот волоконный лазер компания использовала для изготовления восьми тысяч отверстий Олимпийского факела Игр 2012 года в Лондоне. По словам представителей фирмы, новое оборудование позволяет очень точно и быстро резать тонкий металл.
Австрийская TRUMPF разработала для лазера оптоволоконный кабель с двумя транспортными жилами: одна – для резки, другая – для сварки.
Недавно компания предложила мобильную лазерную установку: достаточно доставить контейнер в нужное место, опустить боковые стенки, подключить к электросети – и можно работать.
Швейцарский лазерный центр Bayerisches Laserzentrum GmbH создал новую методику фрезерования титановых сплавов. А Spectra-Phisics предложила миниатюрный, помещающийся на ладони, мощный твердотельный лазер наносекундного диапазона на 5 Вт.
| Николай Зайцев,
заведующий лабораторией лазерных технологий СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН (г.Красноярск) Цена установок для лазерной резки металла зависит от типа лазера, его мощности, размеров обрабатываемого материала и лежит в диапазоне 5-20 миллионов рублей (вместе с координатным столом). Например, установки германской компании «ТРУМПФ» сегодня стоят около 400-600 тысяч евро. К этому надо прибавить затраты на обслуживание и расходные материалы.
Вложения окупаются довольно быстро, если оборудование используется на предприятии, где есть постоянная потребность в обработке листового металла — серийное производство. Для раскроя небольших партий или единичных изделий выгоднее обращаться в компании, предоставляющие услуги лазерной резки. Цена резки одного погонного метра стали в России составляет 30-150 рублей — в зависимости от толщины листа.
Некоторые детали вырезать другим способом зачастую просто невозможно. В фигурной резке тонколистовой стали альтернативы лазеру в настоящее время нет. Малая ширина реза (100-400 микрон) и хорошее качество кромки позволяют получать полностью готовые изделия. |
| Игорь Грибков,
руководитель ООО «СибЛазер» (г. Барнаул) Лазерный раскрой металлов широко используется в промышленности в качестве основной операции заготовительного производства. Лазерная резка значительно эффективнее штамповки. Но лазерный раскрой - не панацея. Существуют и другие способы. И при выборе технологического процесса нужно учитывать качественные, экономические и технические параметры.
Лазерная резка металла — это, в первую очередь, уменьшение затрат и времени на подготовку детали, улучшение качества, точности и скорости обработки материала; оперативность и гибкость процесса. Этот метод позволяет резать широкий круг материалов, в том числе - легкодеформируемые и нежесткие. Можно проводить раскрой листового металла по сложному контуру, допускаются острые углы, возможны переходы без радиусов, отверстия малого диаметра и тонкие перемычки.
Главные преимущества лазерной сварки — большая производительность и скорость, экономичность, невысокая трудоемкость (в 3-20 раз ниже традиционных способов), возможность работать с широким кругом материалов (с высоколегированными, высокоуглеродистыми марками стали и со сплавами меди и титана, с пластмассами и так далее), возможность сварки разнородных материалов, небольшой нагрев деталей, минимальная деформация (в три-пять раз меньше, чем при использовании дуговой сварки), а также экологическая чистота. |
"Промышленные страницы Сибири" №2 (73) февраль 2013 г. Наталья Дёмшина.
|
|
|
