Лазерная резка титана

Титан, — металл со свойствами, которые делают его очень привлекательным для широкого использования в самых разных сферах промышленного производства, — в авиа- и машиностроении, производстве насосов, оборудования военного, спортивного назначения, медицине, ювелирной промышленности, рекламной индустрии. Титан очень прочный, у него высокая твёрдость, он устойчив к коррозии, при этом, он очень лёгкий и имеет невысокую теплопроводность. Используется как в чистом виде, так и в виде различных титановых сплавов.

Однако, его высокие прочностные характеристики сильно затрудняют, а в большинстве случаев делают попросту невозможной его резку традиционными способами такими как механическая распиловка, штамповка, фрезеровка, гидроабразивная разка, плазменная резка и т.д. Эти методы приводят к перегреву и короблению титана, при сильном нагреве резко снижаются его прочностные характеристики. При механической распиловке, титан склонен к налипанию на режущее полотно, что требует постоянной очистки, сильно снижающей скорость резки. Таким образом, лазерная резка не только самый современный, но зачастую – единственный реально работающий способ обработки титана и его сплавов. Только лазерный резак позволяет разделять титановые заготовки без негативных последствий.

Сфокусированный лазерный луч обрабатывает титановые детали быстро, с высоким качеством реза, не нарушая структуру металла, оставляя гладкие, ровные края. Такая резка титана имеет свои сильные стороны и преимущества. К ним относятся высочайшая точность, погрешность составляет до 0,005 мм, предельная минимизация отходов материала, значительное снижение затрат времени на производство. Таким образом, лазерная резка является эффективным и экономичным решением для различных промышленных применений. Она особенно подходит для производства сложных металлических форм, изготовления электронных компонентов и деталей для автомобилей и самолетов.

Лазерная резка титана производится на современных станках-резаках с числовым программным управлением (ЧПУ). Они обеспечивают быструю и точную резку путём плавления и испарения материала. Резка происходит в автоматическом режиме, бесконтактным способом согласно программе, заложенной в ЧПУ станка в соответствии с системой автоматизированного планирования (САПР).
Все лазерные станки-резаки оснащаются промышленными лазерами нескольких основных конструкций:

• твердотельные оптоволоконные лазеры;
• твердотельные Nd:YAG лазеры;
• газовые лазеры или лазеры-СО2;
• газодинамические лазеры.

Все эти лазеры могут использоваться для резки титана. Каждый из них лучше всего подойдёт для резки деталей разной величины, толщины и конфигурации. Потребитель должен выбрать тип лазера в зависимости от особенностей резки своих конкретных титановых деталей и от тез задач, которые призвана решить данная резка.
Что следует учитывать при выборе между типами лазеров?

• точность реза. Необходимо знать, какая нужна точность реза в данном конкретном случае? Самую большую точность способны обеспечить оптоволоконные лазеры, поскольку у них самая малая ширина прожига;
• общая эффективность станка-резака. Необходимо изучить и понять каково энергопотребление станка, знать его скорость резки, производительность, удобство в работе и другие аспекты его использования. Только понимание правильного баланса всех факторов позволит пользователю выбрать правильное оборудование наиболее подходящее для решения его задач;
• расход средств и общая затратность станков. Необходимо узнать как первоначальные, так и последующие, текущие затраты для конкретного лазерного резака. Волоконные лазеры могут иметь более высокие первоначальные затраты, однако они более экономичны в работе и требуют менее затратного обслуживания, так что в перспективе они потребуют меньше расходов;
• толщина и конфигурация материалов. Нужно точно знать титан какой толщины предполагается резать, и каковы конфигурации резки? Так оптоволоконные лазеры лучше подходят для точной резки и для резки тонких листов, а СО2-лазеры и лазеры Nd: YAG хорошо справляются с более толстыми материалами;
• особенности обслуживания резака. Следует изначально оценить трудоёмкость обслуживания каждого лазерного станка. Как правило, оптоволоконные лазерные станки-резаки самые простые и недорогие в обслуживании. Они очень надёжны, у них намного более длительный срок службы и меньше отказов в сравнении с газовыми и газодинамическими лазерами и лазерами Nd:YAG.