Компактный станок лазерной резки

Установки лазерной резки типа LASER-JET от компании KNUTH зарекомендовали себя в самых различных отраслях промышленности как в серийном, так и штучном производстве. Занимая небольшое пространство, их использование является чрезвычайно универсальным, управление ими - эргономичным, они очень экономны. На станке могут быть использованы как волоконный лазер, так и СО₂ лазер с соответствующей мощностью луча.

Волоконный лазер в данный момент приобретает растущую важность при резке металлических листов. Особые преимущества он показывает при резке сильно рефлекторных материалов, как, например, специальные стали, алюминиевые материалы и сплавы меди. Луч данного лазера с длинной волны в десять раз короче, чем у СО₂ лазера, лучше фокусируется и сильнее абсорбируется металлическими материалами. При этом при выборе лазера LASER-JET с волоконным лазерным источником Вы можете выбрать мощность лазера в зависимости от применения в диапазоне от 0,5 до 4 кВт.

Лазерная резка волоконным лазером требует наличия защитного корпуса с оптической плотностью для длины лазерных волн в 1 микрометр. В этих целях на раму станка, который в случае СО₂ лазером может работать с открытым верхом, дополнительно ставится корпус без необходимости изменения конструкции и режима работы станка. Узел корпуса состоит из множества компонентов, верхних элементов, которые опционально могут сдвигаться друг в друга для загрузки рабочей поверхности, из задней стенки с вручную закрывающимися дверями, и двух фронтальных элементов, которые станок поднимает самостоятельно при его запуске в работу. При запуске процедуры резки корпус закрывается автоматически. Благодаря соответствующим сенсорам закрытие корпуса ЧПУ-система контролирует самостоятельно. Только после закрытия рабочего пространства начинается процедура резки. По окончании задания корпус снова открывается, также автоматически, и Вам предоставляется прямой доступ к рабочей поверхности разрезаемого материала. 

Фото 1 Станок для лазерной резки LASER-JET 2512 FL 2000: компактная укомплектованная система для универсального использования с защитным корпусом для резки при помощи волоконного лазера, на рисунке с опущенными фронтальными элементами (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

Волоконные лазеры, которые почти не нуждаются в техническом обслуживании, делают работу со станком для лазерной порезки очень простой. Система передачи луча к лазерной головке также не нуждается в техническом обслуживании благодаря надежному волоконному кабелю подачи света. Кроме этого, волоконный лазер отличается существенно более высоким КПД, поэтому затраты на энергию на каждую произведенную поверхность среза являются ниже, чем у СО₂ лазера. В конечном счете, износ линз меньше, поскольку в лазерной головке используются легко заменяемые защитные стекла, которые защищают линзу от брызг и частиц дыма из разрезаемого материала.

Для волоконных лазеров с мощностью луча до 2 кВт существует возможность выбора между двумя лазерными головками различной ширины выгорания (смотрите фото 2). Головка с более длинной шириной выгорания в 200 мм является универсальной. Данная головка имеет ширину реза, незначительно увеличенную по сравнению с головкой с более короткой шириной выгорания в 125 мм, но отличается чрезвычайно стабильным процессом резки. Лазерная головка с менее длинной шириной выгорания в 125 мм оптимизирована для реза диапазона листового металла до 5 мм. При ее использовании достигается наивысшее качество разреза, при этом разрез является существенно уже. Для мощности лазера в более чем 2 кВт лазер LASER-JET оснащается головкой более объемной конструкции, которая предоставляет возможность смены между двумя ширинами выгорания при помощи кассет с линзами. 

Фото 2 Лазерная головка LASER-JET, тип LIGHTCUTTER с фиксированной порезочной линзой шириной выгорания в 125 мм (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

Станок LASER-JET с 2 кВт волоконным лазером является на сегодняшний день самой востребованной установкой для лазерной резки от компании KNUTH. С ее помощью можно безупречно резать нелегированные и низколегированные конструкционные стали до толщины в 10 мм. Преимуществом по сравнению с другими термическими процессами резки при резке лазером является то, что лазером можно резать материал с габаритами, которые являются существенно меньшими толщины материала и что зона воздействия тепла вдоль поверхности разреза составляет всего малые десятые доли миллиметра. И уже при помощи всего лишь 2 кВт мощности луча можно  разрезать листы конструкционной стали до  16 мм, если допустимы незначительные ограничения по качеству реза.

Фото 3 Вырезанные лазером фланцевые кольца из конструкционной стали с отверстиями в 5 мм. А) фланец с 10 мм толщиной после пескоструйной обработки (слева) Б) стопка фланцев с толщиной в 1, 2, 4, 5, 6, 8 и 10 мм (справа) (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

Фото 4 Вырезанные детали из нержавеющей специальной стали толщиной в 2 мм: высокое качество реза и сложные контуры. (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

Нержавеющая специальная сталь может быть порезана с очень высоким качеством реза при помощи 2 кВт лазера  до толщины листа в 6 мм. По причине того, что при этом используется азот в качестве режущего газа, поверхность среза является чистой, и нижние края разреза не имеют заусенцев. В случае с тонкими листами существует возможность достижения очень высоких скоростей реза - более чем 10 м/мин. С другой стороны, существует возможность создания очень сложных разрезочных контуров с острыми краями и узкими стойками (смотрите фото 4), а также имеется возможность разрезать толстые листы специальной стали до толщины в 12 мм с чистыми разрезами (смотрите фото 5). Однако следует учесть возможность возникновения на нижних краях разреза заусенец, которые необходимо удалить в последующем после лазерной резки рабочем процессе. В том случае, если необходимо разрезать еще более толстый материал, станок LASER-JET необходимо оснастить волоконным лазером с большей мощностью луча в 3 или 4 кВт.

Станки для лазерной порезки типа LASER-JET создавались согласно следующим критериям:

• Эргономическая конструкция для быстрого ручного оснащения материалом и легкого вынимания разрезаемых деталей (мост станка ориентирован параллельно к длинной оси движения, тем самым имеется доступ к рабочей поверхности с обеих продольных сторон).

• Понятный пользовательский интерфейс с интегрированным технологическим банком данных для быстрого, гибкого создания задания для резки и легкого управления,
• Чрезвычайно компактная конструкция, благодаря которой станок нуждается в небольшой площади для монтажа, при этом предъявляются невысокие требования к месту установки.

На основании данных критериев станок LASER-JET предназначен для обработки заказов очень экономически эффективным способом. Необходимые детали могут создаваться в индивидуальном режиме и изыматься напрямую из станка. При этом материал, использованный один раз, может быть временно отодвинут в сторону и позднее снова поставлен на место для дальнейшей обработки. Благодаря этому остатки материала могут быть использованы для следующих задач- тем самым достигается очень высокая степень использования материала. 

Фото 5 Вырезанные детали из нержавеющей стали: наивысшее качество резки на 1 мм листе и чистый разрез на 8 мм толщине. (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

По сравнению с волоконным лазером лазер СО₂ является инструментом с многосторонним применением. По причине длины волн в 10,6 микрометров станок LASER-JET с насадкой СО2 лазера является пригодным для резки не только металлов, но и для резки природных материалов, для древесины и большого количества различных полимеров, пенообразных или волокнистых материалов. В случае, например, акрилового стекла, существует возможность резки деталей с толщиной пластины в 30 мм с полностью чистой поверхностью разреза. До этой толщины также разрезается и древесина. В случае с нелегированной и низколегированной конструкционной сталью достигается высокая мощность разреза листового металла до 8 мм уже при мощности луча в один киловатт.

На станке LASER-JET используются СО₂ лазеры с мощностью луча в 600 Вт, 1000 Вт или 1500 Вт. Станок LASER-JET с 1 кВт СО₂ лазером является станком, который на данный момент из серии станков СО₂ – лазером с чаще всего производится заводом KNUTH и востребован покупателями, так как для его многостороннего применения он является особо доступным для приобретения. По той причине, что луч СО₂ лазера не может быть передан через одно волокно, а нуждается в оптическом лучевом пути с отражательными зеркалами, затраты на техническое обслуживание по чистке зеркал и линзы является более высокими по сравнению с оптоволоконным лазером. Однако плюсом является то, что такой станок может работать открытым, при этом защитное окно, которое автоматически выводится вверх при начале резки, предоставляет достаточно защиты оператору. Благодаря этому Вы можете напрямую наблюдать за процедурой порезки и, при необходимости, оптимизировать ход порезки посредством корректировки порезочных параметров. 

Фото 6 Станок лазерной резки LASER-JET с установленным на станке СО2 лазером (фото: KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH)

Компактный станок лазерной резки предлагается в версиях LASER-JET 1512 и LASER-JET 2512, рабочие поверхности которых составляют 1500 мм х 1250 мм, либо 2500 мм х 1250 мм. В качестве опции станок LASER-JET может быть также оснащен поворотным механизмом для реза труб с круглым или прямоугольным сечением, которая подвешивается в рабочем пространстве. С помощью этого механизма можно обрабатывать трубы длиной в 1 м или 2 м. Для более больших форматов листового металла мы предлагаем серию станков для лазерной резки LASER-JET HD, с помощью которых Вы может резать металлические листы до максимальной длины в 18 метров и ширины в 3 метра. Станок LASER-JET является частью большой семьи станков для резки, которые предлагаются компанией KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH: установки для лазерной резки с системами стол-челнок и с мощностью луча до 6 кВт, установки для резки водной струей и установки для резки плазменной струей.