Многие заказчики приходят с убеждением, что лазер один и он режет всё, но это не так. На практике существует несколько типов промышленных лазеров, и каждый работает со своим набором материалов. Если выбрать неподходящее оборудование, вы получите брак, перерасход энергии и потеряете время и деньги. Разбираемся, какие виды лазеров для лазерной резки существуют и почему одним лазером нельзя порезать все материалы.
Углекислотные лазеры: как работают и что режут
Углекислотный лазер — это газовый источник излучения. Активная среда состоит из смеси углекислого газа, азота и гелия. Под действием электрического разряда газ излучает свет с длиной волны 10,6 микрометра. Этот луч фокусируется линзой на материал и испаряет его в зоне реза.
Такие лазеры хорошо режут неметаллы: дерево, акрил, пластик, ткань, кожу, резину. Длина волны 10,6 микрометра отлично поглощается органическими материалами. Для металла углекислотный лазер тоже подходит, но с ограничениями — сталь до 10-12 миллиметров режется уверенно, дальше скорость падает.
Преимущества углекислотного лазера:
- Качественный рез неметаллов без оплавления краёв
- Хорошее качество реза нержавеющей стали до 10 миллиметров
- Относительно низкая стоимость оборудования
Ограничения: зеркальные металлы (медь, латунь, алюминий) отражают излучение. Лазер тратит энергию впустую, риск повредить оптику. КПД такого лазера около 10 процентов — большая часть энергии уходит в тепло.
Волоконные лазеры: принцип работы и возможности
Волоконный лазер — это твердотельный источник. Излучение генерируется в оптическом волокне, легированном редкоземельными элементами. Длина волны составляет 1,06 микрометра — в 10 раз короче, чем у углекислотного.
Такая длина волны лучше поглощается металлами. Волоконный лазер режет чёрную сталь, нержавеющую сталь, алюминий быстрее и с меньшим энергопотреблением. КПД достигает 30-40 процентов — электричество тратится эффективнее.
Для каких материалов подходит волоконный лазер:
- Чёрная и нержавеющая сталь толщиной до 30 миллиметров
- Алюминий и его сплавы
- Латунь и медь (с ограничениями по толщине)
Ограничения: неметаллы волоконный лазер не режет. Дерево, акрил, пластик либо не поглощают излучение, либо горят с выделением токсичных газов. Если нужно резать оргстекло или фанеру — волоконный лазер не подойдёт.
Твердотельные лазеры с диодной накачкой
Это промежуточный тип между углекислотным и волоконным. Излучение генерируется в кристалле (обычно гранат с неодимом), который накачивается диодами. Длина волны около 1 микрометра — близко к волоконному.
Такие лазеры универсальные: режут металлы и некоторые материалы-неметаллы. Но стоимость оборудования выше, обслуживание сложнее. В промышленной резке встречаются реже, в основном для специальных задач — маркировка, микрообработка, работа с чувствительными материалами.
Какой лазер для каких материалов
Теперь главное: как выбрать оборудование под задачу. Если нужно резать сталь толщиной 10 миллиметров — подойдет волоконный лазер мощностью 1-2 киловатта. Скорость будет в 2-3 раза выше, чем у углекислотного.
Для акрила и дерева лучше использовать углекислотный лазер. Края реза получаются гладкими, без нагара. Волоконный лазер эти материалы просто не возьмёт — излучение пройдёт насквозь или вызовет возгорание.
Медь и латунь сложно резать потому что эти металлы сильно отражают излучение. Волоконный лазер справляется лучше благодаря короткой длине волны, но нужны специальные настройки и защита оптики от обратного отражения. Толщина до 3-5 миллиметров режется уверенно, дальше требуются мощные источники от 3 киловатт.
Нержавеющая сталь режется обоими типами лазеров. Углекислотный даёт более гладкий рез на толщинах до 6 миллиметров. Волоконный быстрее на толщинах от 8 миллиметров и выше. Выбор зависит от тиража и требований к кромке.
Алюминий лучше резать волоконным лазером с азотом в качестве вспомогательного газа. Это предотвращает окисление кромки. Углекислотный лазер тоже справится, но скорость будет ниже на 30-40 процентов.
Подбирайте оборудование под задачу
Не существует универсального лазера для всех материалов. Это миф, который приводит к ошибкам при закупке оборудования. Если вы планируете резать только металлы — волоконный лазер будет эффективнее. Если в работе есть неметаллы — нужен углекислотный источник или два станка в цеху.
На нашем производстве в Санкт-Петербурге мы используем оба типа лазеров. Это позволяет закрывать задачи клиентов без компромиссов по качеству. Перед заказом всегда уточняйте материал и толщину — мы подберём подходящее оборудование и рассчитаем стоимость.
Понимание принципа работы лазерной резки помогает экономить бюджет. Не платите за избыточную мощность, если задача простая. Но и не экономьте на типе лазера, если материал требует специфического подхода.
