Лазерный источник для резки металла

Обновлено: 21.01.2025

Существующее лазерное оборудование условно можно разделить на несколько групп по типу установленного лазерного генератора.

Он может относиться к одной из трёх групп:

использующий для лазерной резки двуокись углерода;
выполняющий сплошную лазерную резку YAG;
проводящий оптоволоконную лазерную резку

Последняя технология существенно превосходит две первых.

Преимущества оборудования оптиковолоконной резки в сравнении с аналогами

По сравнению с СО₂

Он превосходит лазерные источники с применением диоксидом углерода по следующим параметрам:

качеству формируемого лазерного луча (линии реза тоньше, формируемое пятно имеет меньшую площадь, эффективность работы выше, результат обработки лучше);
значительная скорость резания (мощность устройства вдвое выше, чем у аналогов с СО₂);
значительная долговечность – волоконно-оптические лазерные установки стабильно служат до 100000 час;
действенность электрооптического преобразования. Его эффективность почти 30% (в три раза выше, чем у аналогов, с которыми выполняется сравнение), защита экологии, энергосбережение;
малая стоимость применения. N потребляемая не превышает 30% от потребления аппаратов с диоксидом углерода;
незначительные расходы на ТО, не требуются отражающие объективы;
простота обслуживания и эксплуатации (не требуется настройка оптического пути).

По сравнению с YAG

Сравнительный анализ показывает следующее:

превосходство по скорости резания почти в 5 раз.

Оптимально подходит для применения на производстве.

Стоимость применения ниже, чем при твёрдотельной резке YAG;
эффективность происходящего фотоэлектрического преобразования выше в 10 раз.

Конструкция волоконнооптичесого лазера и принципы его работы

Устройство создаёт одномодовое излучение с максимальными качественными и рабочими параметрами.

Диаметры волоконных излучателей микроскопические. Это позволяет максимально точно вырезать формы самой сложной геометрии в металлических листах значительной толщины и высокой твёрдости.

Луч, сформированный в оптиковолокне, рассчитан, в первую очередь, на работу с металлами. Этим определя6ется сфера его применения.

Кроме металлов, он достаточно хорошо работает по стеклу, камню, пластикам.

Устройство лазерного источника волоконного типа

Протяжённость кабеля может колебаться от 2 до 100 метров. В целях оптимизации рабочего пространства его собирают в кольцо и укладывают сверху.

Данный принцип преобразования светового в лазерное излучение на сегодня один из наиболее оптимальных. Эффективность данного процесса может достигать 90%. Процесс генерации лазера происходит без искажения фона сформированной волны и потери его мощности на всём маршруте оптического перемещения.

Система формирования лазерного луча в волоконных устройствах включает два базовых элемента:

полупроводниковые диоды (лампа накачки);
оптиковолоконный кабель.

Внутри него находится волокно, проводящее свет, сердцевина которого выполнена из прозрачного кварца. Последний легируется ионами редкоземельных металлов. Чаще всего, востребован иттербий.

Концы основного стержня оснащаются дифракционной (брегговской) решёткой. Это штрихи, наносимые специальным образом. На участках, где их нанесли, меняется отражательная способность. Они применяются в роли резонаторов, отражают свет, перемещающийся по волокну, поддерживают необходимую длину волны. Луч, благодаря этому, сохраняет монохромность, иные качественные характеристики.

Включение диодных ламп происходит при пуске станка. Они подпитывают энергией световод, накачивают волокно по длине. Сердцевина переходит в рабочее состояние. Активируется иттербиевое покрытие. Это приводит к генерации ионов.

Дифракционные решётки, играя роль отражающих зеркал, обеспечивают постоянное присутствие части светового потока внутри оптических волокон. Это инициирует процесс создания новых атомов.

Вторая половина формируемой световой энергии излучается вовне мощным и стабильным лучом лазера.

Выходная сторона оптического кабеля стыкуется с режущей головкой, имеющей несколько степеней подвижности. Последняя выставляется над поверхностью обрабатываемого материала. Внутри головки установлена фокусирующая линза. Она, по командам системы управления, формирует из луча пятно требуемого диаметра и подаёт его к месту выполнения реза.

Достоинства оптоволоконных лазеров

Твёрдотельное оборудование превосходит лазеры иных типов по целому ряду показателей:

обеспечивает позиционирование головки на любых скоростях её перемещения с прецизионной точностью;
позволяет получать значительную (до 1000 кВт и выше) мощность;
обеспечивает микронную фокусировку луча, доводя его, в точке реза, до максимальной интенсивности;
формируемый луч имеет min угловое расхождение и почти нулевые потери;
многофункциональность - луч лазера перфорирует, гравирует, режет материалы.

Кроме этого он сваривает их, допускает пайку, позволяет закаливать поверхность, очищать от загрязнений, наплавлять.

Луч лазера формирует отверстие без стружки, стенки реза гладкие и чистые;
мощность на выходе ограничена только аналогичным показателем источника, используемого для оптической накачки;
рабочий ресурс превышает 100000 часов;
минимальные ПНР, не нуждаются в юстировке.

Их просто транспортировать, устройства компактны.

Имеет воздушное охлаждение, исключающее проблемы с водоснабжением, свойственные водяным терморегуляторам;
безотходная технология, бесшумная работа.

Основные бренды лазерных источников

На российском рынке рассматриваемое оборудование представлено разными брендами. Наиболее широкие модельные ряды у производителей IPG, JPT, Raycus, Maxfotonix. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассчитан на выполнение работ различных типов.

Для примера рассмотрим более подробно продукцию IPG. Данное оборудование предлагается заказчикам в различных вариантах исполнения, подразделяемых на следующие типы:

непрерывные лазеры (CW), высокой, средней, низкой мощности;
волоконные квазинепрерывные;
наносекундные;
фемтосекундные;
пикосекундные;
гибридные, функционирующие в среднем ИК диапазоне.

Мощность этих волоконных лазеров может задаваться диапазоном (100Вт – 4 кВт). Регулируется без воздействия на формируемые оптические параметры.

Преимущества технологии IPG очевидны любому специалисту:

в качестве источников энергии оборудование комплектуется полупроводниковыми лазерами со значительными сроками службы, которые преобразуют электроэнергию в лучевую;
передача и преобразование энергии диодов в лазерный луч осуществляется в оптоволокне, толщина которого тоньше человеческого волоса;
перемещение луча по гибкой волоконной оптике является самым современным решением.

Эти лазеры обладают максимальной (для своего класса) выходной мощностью, позволяют формировать высококачественный луч при минимальных затратах.

Основными элементами рассматриваемых устройств являются:

оптоволокно, представляющее цилиндрические отрезки, выполненные из стекла высокой прозрачности.

Их длина может составлять несколько километров. Это волоконно-оптические волноводы, вмещающие излучение, и проводящие его с min потерями, при обеспечении 100% внутреннего отражения с минимизацией потерь.

Волокна делятся на пассивные, активные. Первые переносят излучение, вторые усиливают его посредством смешивания со светом перемещаемого излучения, вырабатываемым лазером накачки, при наличии, в центральной жиле, ионов редкоземельных металлов.

Эта технология обеспечивает излучение на порядок выше. Такие источники накачки допускают совместное применение с обычным водяным или воздушным принудительным охлаждением.

Если вас интересуют станки для лазерной резки металла, обратите внимание на продукцию бренда Elixmate, давно завоевавшую популярность на рынке России.

Станки bodor, иные решения данного модельного ряда позволяют организовать резку и обработку металлов в промышленных масштабах. При гарантированном качестве производимых работ и значительном сокращении сроков их выполнения.

Как выбрать мощность волоконного лазерного излучателя

Волоконные лазерные станки оптимально подходят для резки стали, черных, цветных и драгоценных металлов, сплавов. Одним из ключевых элементов станка является волоконный источник лазерного излучения. От его мощности зависят толщина разрезаемого металла и скорость резки.

Зависимость между мощностью излучателя, толщиной металла и скоростью резки определяется следующим образом: чем мощнее источник, тем больше максимальная толщина металла и тем выше скорость резки при определенной толщине листа.

Алгоритм подбора мощности лазерного источника

Определяем приоритетные материалы для резки, их свойства и толщины.
Сравниваем показатели скорости резки и толщины выбранных материалов для излучателей разной мощности и выбираем лазерный источник.

При выборе подходящей мощности волоконного лазерного источника следует ориентироваться на материалы, которые предполагается обрабатывать на станке. Необходимо определить, сколько процентов от общего объема материалов для резки занимает каждый конкретный металл, каковы его свойства и толщина. Целесообразно приобрести станок с лазерным источником, ориентируясь на металлы, которые составляют основную часть от общего объема материалов.

Например, на предприятии постоянно имеется потребность в резке тонкой углеродистой стали, а необходимость в резке цветных металлов возникает редко. В этом случае необходимо выбрать мощность лазерного источника, ориентируясь на тонкую углеродистую сталь, а резку цветных металлов поручить подрядной организации. Это поможет избежать переплаты за более мощный и дорогой источник.

Анализ свойств материала для резки

Индивидуальные свойства металла определяют его возможность поддаваться лазерной обработке. Металлы обладают разной теплопроводностью, то есть способностью переносить тепло от более горячих участков материала к более холодным. Чем выше теплопроводность металла, тем интенсивнее рассеивается тепло из зоны резки и, соответственно, тем больше затраты энергии. Очень высокой теплопроводностью обладают медь, золото и серебро. Повышенной теплопроводностью характеризуется и алюминий.

При резке цветных металлов, нержавейки и высоколегированной стали нельзя допускать окисления кромок, поэтому в качестве вспомогательного газа используют азот, который предотвращает контакт кромок разреза с атмосферным воздухом. Из-за отсутствия реакции окисления в рабочей зоне не образуется дополнительное тепло. Материалы плавятся только за счет энергии лазера. Кроме того, нержавейка и все цветные металлы отражают часть потока лазерного излучения. В связи со всем вышеперечисленным для резки данных материалов требуется более мощный лазерный источник, чем для резки углеродистой стали.

Черные металлы намного легче поддаются лазерной обработке, так как они обладают меньшей теплопроводностью, чем цветные металлы, и не отражают лазерный луч. Кроме того, для резки черных (углеродистых) сталей применяется кислород, который вступает в реакцию окисления с материалом. В результате этой реакции выделяется много тепла, и температура в зоне реза возрастает. Дополнительное тепло позволяет увеличить скорость обработки и толщину реза.

Анализ зависимости скорости резки от мощности излучателя и толщины металла

Мощность лазерного источника, скорость резки, толщину металла, а также расход газа следует учитывать в комплексе. Например, станок мощностью 1000 Вт может резать углеродистую сталь толщиной 10 мм, но при этом скорость резки будет совсем небольшой (0,7 м/мин). Это повлечет за собой увеличение расхода дорогостоящего кислорода и времени на резку. Поэтому рекомендуется рассмотреть лазерные источники большей мощности. Лазер мощностью 1,5 кВт справляется с резкой 10-миллиметрового листа быстрее – со скоростью 1 м/мин. Устройство мощностью 2 кВт будет резать такой лист со скоростью 1,2 м/мин.

Если станок приобретается для резки различных материалов, обладающих разными толщинами, то мощность лазера выбирают по максимальной толщине металла. Например, планируется резать нержавейку толщиной 1 мм и листы алюминия толщиной 6 мм. Излучатели мощностью 1 кВт и 1,5 кВт не стоит даже рассматривать, так как они неспособны выполнять резку 6-миллиметрового алюминия. Для этого понадобится лазер мощностью как минимум 2 кВт.

Соотношения между мощностью излучателя, скоростью резки и толщиной для различных материалов представлены в таблицах ниже.

Скорость резки (в кислороде) углеродистой стали в зависимости от мощности излучателя и толщины материала

Скорость резки, м/мин

Скорость резки (в азоте) нержавеющей стали в зависимости от мощности излучателя и толщины материала

Скорость резки (в азоте) алюминия в зависимости от мощности излучателя и толщины материала

Скорость резки (в азоте) меди в зависимости от мощности излучателя и толщины материала

В России наиболее популярны излучатели производства IPG, Maxphotonics и Raycus. На маркетплейсе INLASER.PRO можно приобрести как станки, укомплектованные этими лазерными источниками, так и отдельно излучатели.

Группа IPG Photonics Corporation является мировым лидером в производстве оптоволоконного лазерного оборудования. Она была основана физиком В.П. Гапонцевым в процессе развития первого учрежденного им в 1991 году предприятия ООО «ИРЭ-Полюс». Производственные и научные центры IPG Photonics Corporation находятся в России, США, Германии и Италии. В России производственные мощности и сервисная служба расположены в г. Фрязино (Московская область). Компания выпускает непрерывные, квазинепрерывные и импульсные волоконные лазеры для промышленных, научных, телекоммуникационных, медицинских и других предприятий.

Преимуществами лазерных источников IPG являются:

высокая надежность и долговечность. Срок эксплуатации составляет более 10 лет.
лучший Гауссов пучок, что обеспечивает более стабильный рез и не влияет на скорость резки и толщину разрезаемого металла.
в конструкции лазерных источников реализована защита от отраженных лучей, предлагаемая в двух вариантах: пассивная система LK, датчики которой выявляют отражения и посылают сигнал оператору, и активная система LS, которая нивелирует отражения без прерывания работы лазера. Лазерные источники с защитной системой LS рекомендуются для работы с металлами, обладающими высоким коэффициентом отражения (медь, латунь, алюминий и зеркальная нержавейка).

Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co, Ltd. – первый китайский производитель, занимающийся разработкой и изготовлением мощных оптоволоконных лазеров. Компания, основанная в 2007 году, располагает крупнейшей научно-производственной базой в Китае. Raycus предлагает по доступным ценам качественные и надежные лазерные источники:

одномодульные в диапазоне мощностей от 500 до 3000 Вт;
многомодульные мощностью от 6 кВт до 30 кВт;
квазинепрерывные;
импульсные;
импульсные с модуляцией добротности;
MOPA;
прямые диодные;
сварочные.

Maxphotonics Co, Ltd – крупный китайский производитель волоконных лазеров, основанный в 2004 году. Компания активно занимается разработкой высокомощного лазерного оборудования. Так, в 2020 году Maxphotonics впервые представила лазер мощностью 40 кВт. По уровню качества и цене продукция этого бренда конкурирует с продукцией Raycus.

Преимущества приобретения волоконного лазерного источника или станка на маркетплейсе INLASER.PRO

Станки лазерной резки и раскроя трубы

В компании «Inlaser» можно купить станок лазерной резки на базе волоконного лазера закрытого и открытого типа. Это оборудование подходит для раскроя и резки листового материала и труб. Также в каталоге представлены комбинированные модели станков для лазерной резки металла с интегрированным труборезом, а также ручной или автоматизированной подачей материала. Предлагаем оборудование высокой надёжности с источниками Raycus, MAXPhotonics и IPG.

Купить станок лазерной резки

Работаем без посредников - сотрудничаем напрямую с заводами. Поэтому в компании «Inlaser» можно купить станок лазерной резки по цене от производителя. В ассортименте – оборудование европейских, российских, а также китайских производителей в разной ценовой категории. Предлагаем выбрать станки с ЧПУ производства JQ Laser, CUTPRO, Golden Laser, AMN Engineering, Nukon, Лазеры и аппаратура, Glorystar Laser, Atlas Laser и не только.

Преимущества компании «Inlaser»:

Цены от производителей;
Колоссальный ассортимент;
Бесплатные профессиональные консультации технических специалистов;
Популярные модели станков для лазерной резки в наличии;
Гибкая система оплаты, возможность приобретения в лизинг;
Сопровождение на всех этапах, от покупки до технического обслуживания и ремонта;
Обучение персонала работе с техникой на предприятии заказчика.

Оплата и доставка станков лазерной резки

Мультибрендовый маркетплейс лазерного оборудования «Inlaser» доставит покупку в любой регион России, а также страны Евразийского экономического союза. В 98 % случаев формируем и отравляем заказ в течение суток. Купить станок для лазерной резки можно и под заказ. Сроки доставки оборудования под заказ зависят от местонахождения производителя. Доставка с российского завода займет до 4 недель, из Китая – до 3 недель, из стран ЕАЭС – до 8 недель. Точную дату назовёт наш менеджер – она будет прописана в счете на оплату, указана в договоре. Не срываем даты поставки.

Какой лазерный источник выбрать для резки металла (IPG, Raycus, Max fotonics)

В это статье разберём тройку популярных оптоволоконных лазеров, используемых на станках с ЧПУ. Расскажем про отличия и преимущества каждого из них. Такие излучатели надёжнее и качественнее газовых.

Лазерный излучатель IPG

IPG – мировой первопроходец и лидер в области оптоволоконных лазеров. Американская компания, берущая своё начало из России, подарила виду новый вид излучателя, который обладает большей эффективностью, надёжностью и сроком службы.

С 1991 года авторитет IPG разросся до более, чем трёхсот фирм-представителей по всему миру, включая США, Россию, Японию, страны западной Европы. Инженеры и сотрудники задают мировые тенденции, не останавливаясь на достигнутом и толкая прогресс в области лазерных источников вперёд. Продукция подходит для большинства современных лазерных станков с ЧПУ, включая оборудование фирм rabbit и elixmate.

Преимуществами излучателя от компании IPG Photonics Corporation являются:

защита от отражённого лазерного излучения, которое возникает от резки цветных металлов;
работа с материалом, который на 40% толще, чем могут осилить конкуренты;
стабильность луча, повышенная на 50%;
трёхлетняя гарантия, которую можно продлить до 4 лет;
ремонт на территории России в максимально короткие сроки – до 14 дней;
компактность;
длительная эксплуатация, позволяющая работать более 100 000 часов;
уникальная система боковой накачки диодов;
автоматизация работы;
запатентованный метод легирования волокна;
разнообразие функций;
широкий спектр мощности излучения;
стабильный поток.

Излучатели вырабатывают большую выходную мощность при небольших затратах. IMG может похвастаться технологией диодной накачки, которую она взяла из индустрии телекоммуникаций. При частом включении/выключении срок службы диодов не ухудшается. Оборудование остальных конкурентов работает недолговечных матрицах, и у них слабая интенсивность излучения и эффективность. Лазерные источники могут работать от водного или принудительного воздушного охлаждения.

Этой компании принято доверять, поскольку она поставляет свыше 70% всего волоконного оборудования.

Лазерный излучатель Raycus

Китайский производитель ведёт свою оптоволоконную деятельность с 2007 года. В Поднебесной Raycus стала первой компанией, которая начала производить подобные лазеры. Через три года продукция была признана достоянием нации.

В мировом сообществе она стала популярной за счёт высокого качества сборки и относительно невысокой стоимости. Излучатели этой компании сравнивают с ведущим американским брендом IPG. Такое сравнение китайский производитель заслужил благодаря нескольким последним поколениям лазеров, которые практически не уступают американским аналогам.

В Raycus уделяют большое внимание исследованиям и развитию. 2013 год стал для китайцев важным, поскольку они презентовали излучатель с мощностью 10 КВт, что, по их словам, не является пределом.

Лазерами китайской компании маркируют металлические поверхности. Продукция отличается:

высокой скоростью;
большой производительностью;
качеством луча;
адекватной и гибкой ценовой политикой;
продвинутым клиентским сервисом;
широкой комплектацией.

Лазеры корректируют и контролируют формы импульса при работе на «автомате», поддерживают выходную мощность, подстраивают энергию при выявлении отклонения.

Это оборудование на свои станки может установить не только крупные заводы, но и средние, которые специализируются на маркировке, гравировке. Лазерные источники этой компании лучше всего подходят для резки чёрного металла. Производитель даёт двухлетнюю гарантию на лазеры.

Лазерный излучатель Maxfotonics

Вторая китайская компания, заслуживающая отдельного внимания. Спрос на её продукцию чуть ниже, чем у национального конкурента, хотя по цене и качеству производители примерно равны.

Лазерные источники имеют свои достоинства:

высокая выходная стабильность работы;
компактные размеры;
жидкостное охлаждение;
простота настроек;
небольшая точка фокусировки и точные контуры резки, что повышает работоспособность и улучшает качество обработки;
готовы служить до 100 000 часов;
экономное потребление энергии.

Товарами этой фирмы пользуются в машиностроительной, автомобильной, медицинской отраслях. С помощью лазерных источников изготавливают оборудование и инструменты, используя высокоточную резку. Также супертонкие лазеры подойдут для создания небольших сувениров, маркировки и гравировки.

На официальном сайте фирмы представлена подробная информация о себе и выпускаемой продукции. Maxfotonics имеет собственный сервис, куда можно обратиться для ремонта деталей без вывоза в Китай.

Определяем лучший лазерный источник

При выборе наиболее подходящей компании, производящей излучатель, нужно ориентироваться на:

качество и мощность;
скорость;
гарантию;
срок службы;
стоимость;
наличие сервиса;
удобство и простоту использования.

Вам следует выбрать продукцию IPG, если вы планируете выпускать качественную и высокоточную продукцию. Русско-американская компания превосходит китайских конкурентов в исследовательских разработках, применяет принципы работы, до которых остальные фирмы не дошли.

По скорости все три производителя равны, поэтому, если вам не важно высокое качество, то можно обратить внимание на китайские лазеры. Они стоят дешевле, по сравнению с IMG, способны резать большой объём металлических заготовок. Но, если вы будете работать с цветным металлом, то китайская продукция не подойдёт из-за отсутствия специальной защиты.

IMG, Maxfotonics и Raycus имеют сервисные центры, которые отремонтируют оборудование в течение короткого срока. По сроку службы и количеству часов работы лазерного источника с большим преимуществом выигрывает IMGfotonics. По удобству и простоте работы фирмы примерно равны.

Преимуществ больше у IMGfotonics, но стоимость их излучателей гораздо выше, чем у китайцев. Если вы готовы вложить в это деньги, либо у вас большой опыт работы в этой сфере, то смело покупайте источники этой фирмы. Если вы ограничены в деньгах, либо вам не так сильно важна чёткость и качество, то остановитесь на Raycus или Maxfotonics.

Лазерные станки для обработки металла

Лазерный станок по металлу – это широкий ряд оборудования, инструментом в котором является оптоволоконный лазер. В ассортименте компании «Inlaser» – станки открытого и закрытого типа, для раскроя только листового материала или труб, комбинированные модели для резки листа и труб, стационарные, настольные, портативные, автоматические, ручные аппараты, оборудование для очистки лазером. Выполняем доставку лазерного станка по металлу по России и ЕАЭС. Предлагаем гибкую систему оплаты. Техподдержка работает 24/7.

Купить лазерные станки по металлу

В маркетплейсе «Inlaser» можно купить лазерную установку по металлу в рамках отведенного бюджета. Мы продаем оборудование по ценам производителей, предлагая продукцию ведущих брендов из России, Китая и Европы в едином каталоге. Как эксперты в области лазера для металла, мы предложим оптимальный вариант станка под задачи вашего бизнеса.

Преимущества лазерного станка по металлу:

Высокая скорость работы;
Широкие возможности оборудования, совмещение нескольких функций, например, резки, фрезеровки, высверливания;
Четкость и точность обработки, как следствие – экономия материала;
Минимальная деформация материала за счёт узкой зоны нагрева;
Длительный срок службы без необходимости приобретения расходных материалов;
Минимальный процент брака.

Оплата и доставка лазерных станков по металлу

Компания «Inlaser» нацелена на долгосрочное сотрудничество с каждым клиентом: мы подберем схему оплаты, которая будет для вас комфортна. Возможна покупка лазерной установки по металлу на условиях лизинга. Работая как маркетплейс, мы поставляем товар с собственного склада либо напрямую от завода-производителя, сроки доставки зависят от места нахождения изделия. Свяжитесь с нами, чтобы узнать дату поставки и получить персональное предложение на покупку.

Читайте также: