Лазерная резка многослойных материалов: технологии и применение

Сегодня в цехах все чаще используется лазерная резка многослойных материалов. И неспроста - технология позволяет обрабатывать сложные детали с удивительной точностью. В электронной промышленности, строительстве, автопроме такие станки просто незаменимы. Раньше обработка деталей из разных слоев - металла, пластика, композитов - вызывала немало головной боли. Теперь же лазер справляется с этой задачей играючи.

Принцип работы и основные характеристики 

Как резать многослойные материалы - каждый технолог знает, что тут есть свои хитрости. На производстве пришлось немало повозиться, прежде чем освоили все тонкости этой технологии.

Если говорить простыми словами, суть процесса в том, что лазерный луч буквально прожигает материал. Попадает на поверхность - и заготовка в этом месте плавится или испаряется. Звучит просто, но вот в чём загвоздка - в многослойке каждый слой со своим характером. Один слой металлический, другой из пластика, третий - композит. С каждым нужен свой подход.

На участке лазерной резки есть золотое правило - режимы резки под каждый материал настраивают индивидуально. Тут как в кулинарии - где-то нужен мощный нагрев, а где-то более щадящий режим. Металл, например, требует серьезной мощности. А вот с композитами лучше не торопиться - чуть превысил скорость, и слои поплыли.

Любой оператор станка подтвердит - температуру в зоне реза нужно держать под постоянным контролем. Стоит зазеваться, перегреть материал - и можно испортить всю заготовку. Хорошо, что современные станки умеют сами следить за температурой и подстраивать мощность лазера. Это здорово помогает получать качественные детали.

Преимущества технологии 

Преимущества лазерной резки многослойки хорошо знакомы всем производственникам. Технологи отмечают несколько ключевых достоинств этого метода.

Качество реза сразу бросается в глаза даже неспециалистам. По сравнению с механической обработкой результат просто несравнимый. Никаких заусенцев, кромка ровная и чистая. Детали после лазерной резки можно сразу отправлять на следующий этап производства. При этом расход материала минимальный - тонкий луч не съедает много материала в отходы.

Особенно хорошо технология показывает себя при работе с капризными материалами. Взять хотя бы трехслойные композиты, где слои легко расходятся при неправильной обработке. Лазер справляется с такими заготовками уверенно - быстро проходит все слои, не создавая расслоений и повреждений.

Производственников также привлекает универсальность оборудования. На одном станке можно обрабатывать и металлические сэндвич-панели, и композитные заготовки. Минимум времени уходит на переналадку. А отсутствие изнашивающихся механических частей существенно упрощает обслуживание. 

Технологические методы обработки 

При резке в производстве применяют три основных технологических метода. 

Возьмем газовую лазерную резку. В процессе работы мы используем смесь газов - кислород или азот, которые активируют лазерный луч. На практике этот метод отлично показал себя при резке металлических многослойников. Главный плюс - газ защищает металл от окисления и не дает слоям вступать в химическую реакцию между собой.

При работе с волоконными лазерами мы получаем стабильный и мощный луч. На производстве это очень важно - ведь нам нужна высокая точность реза, а соседние слои должны оставаться без повреждений. 

А вот для особо капризных материалов, таких как композиты и полимеры, лучше использовать ультрафаст лазеры. Принцип их работы прост - они дают короткие импульсы света. В результате материал не перегревается, не деформируется. Мы часто применяем этот метод, когда важно избежать расслоения и микроповреждений в заготовке.

Оборудование и комплектация 

Оборудование для резки многослойных материалов на рынке представлено разными моделями станков. Рабочие особенно ценят волоконные установки - они справляются и с металлом, и с полимерами.

Хорошо себя зарекомендовала модель Volga Laser Pro. На производстве её выбирают за скорость и точность. Многослойные композиты режет без следов перегрева, поэтому она часто встречается в автомобильных цехах и на производстве электроники.

Для небольших производств отлично подходит Volga Laser Basic. Станок прост в управлении, но точность реза держит отменно. 

В линейке DF используются продвинутые системы фильтрации - это заметно продлевает срок службы оборудования. А возможность тонкой настройки мощности позволяет работать даже с тонкими, хрупкими материалами.

Особенности работы и технические нюансы 

Особенности работы с многослойными материалами требуют от оператора особого внимания. На практике приходится учитывать несколько важных моментов.

Первая сложность - разная теплопроводность слоев. Тут нужен опыт, чтобы правильно настроить мощность и не перегреть материал. 

Бывает, что слои начинают расслаиваться из-за неравномерного нагрева. Поэтому опытные операторы постоянно следят за температурой на всех этапах резки.

Отдельная история - химическая реакция между слоями при нагреве. В таких случаях выручает резка с защитным газом. Технологи обычно заранее подбирают оптимальный режим, чтобы избежать проблем в процессе работы.

Сферы применения 

Применение лазерной резки для многослойных изделий охватывает самые разные производства.

Возьмем электронику. При резке печатных плат каждый срез должен быть безупречным - ведь по этим слоям потом побегут электрические сигналы. Малейший огрех - и плата отправится в брак. Лазер здесь справляется на отлично.

В автомобильном и авиационном производстве без лазерной резки тоже не обойтись. Современные кузова и каркасы делают из композитов, и тут лазер выручает - детали выходят точно по размерам, а главное - сразу готовы к установке.

В строительной отрасли с помощью лазера режут сэндвич-панели. Точность размеров и надежность - вот что получается на выходе.

Заключение 

Сегодня без лазерной резки сложно представить работу с многослойными материалами. В "Волга Станки" подберут оборудование под любую задачу производства - хоть для ювелирно точной резки электронных плат, хоть для обработки массивных строительных панелей.

В компании внимательно следят за развитием технологии. На смену старым моделям приходят более мощные станки с удобным управлением. А заказчики получают не просто оборудование - специалисты "Волга Станки" всегда помогут советом и делом, если возникнут вопросы в процессе работы. С таким подходом можно быть уверенным в успехе своего производства.