Многофункциональное лазерное оборудование: технические характеристики и параметры применения

Современное промышленное производство стремится к повышению эффективности, точности и скорости обработки материалов. Трехфункциональное лазерное оборудование, объединяющее в себе возможности сварки, очистки и резки, становится ключевым инструментом для достижения этих целей. Универсальность и гибкость таких систем позволяют применять их в автомобильной, авиационной, судостроительной промышленности и других секторах, где требуется высокоточная обработка материалов.

Лазерные технологии предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами: минимальное тепловое воздействие на материал, высокая скорость процесса, возможность автоматизации и интеграции в производственные линии. В этой статье представлены технические характеристики оборудования, рекомендации по выбору параметров и практические советы по оптимизации процессов.

Принципы работы лазерного оборудования

1. Лазерная сварка

Лазерная сварка использует высокоинтенсивный лазерный луч для плавления и соединения материалов. Концентрированное тепловое воздействие позволяет достичь глубокого проплавления при минимальной зоне термического влияния. Это особенно важно при работе с тонкими материалами или компонентами, чувствительными к теплу.

Преимущества лазерной сварки:

• Высокая скорость: Процесс происходит быстрее по сравнению с традиционными методами.
• Точность: Узкий сварочный шов и минимальная деформация деталей.
• Гибкость: Возможность сварки различных материалов и сложных геометрических форм.

2. Лазерная очистка

Лазерная очистка основана на принципе абляции, при котором короткие импульсы лазерного излучения удаляют поверхностные загрязнения без повреждения основного материала. Это экологически чистый метод, не требующий использования химических реагентов.

Преимущества лазерной очистки:

• Экологичность: Отсутствие химических отходов.
• Точность: Локальная очистка без воздействия на окружающие области.
• Универсальность: Эффективна для удаления ржавчины, краски, оксидов и других покрытий.

3. Лазерная резка

Лазерная резка позволяет точно разрезать материалы, используя высокоэнергетический луч для плавления или испарения материала по заданной траектории. Этот метод обеспечивает высокую точность, чистоту кромок и минимальный отход материала.

Преимущества лазерной резки:

• Качество реза: Гладкие края без заусенцев.
• Минимальные потери: Узкий прорез снижает расход материала.
• Автоматизация: Возможность интеграции с ЧПУ и роботизированными системами.

Параметры сварки

Оптимальные параметры сварки зависят от материала, толщины, используемой сварочной проволоки и других факторов. Ниже представлены рекомендуемые параметры для сварки нержавеющей стали и алюминия.

Таблица 1. Рекомендуемые параметры сварки

Материал	Газ	Толщина (мм)	Диаметр проволоки (мм)	Скорость сканирования (мм/с)	Ширина сканирования (мм)	Пиковая мощность (Вт)	Рабочий цикл (%)	Частота (Гц)	Скорость подачи проволоки
Нержавеющая сталь	Ar	1,2	0,8	300	3	400	100	2000	50
Нержавеющая сталь	Ar	2,0	1,2	300	3	500	100	2000	50
Нержавеющая сталь	Ar	3–4	1,6	300	3	700	100	2000	50
Алюминий	Ar	1,2	1,0	300	3	600	100	2000	50
Алюминий	Ar	2,0	1,2	300	3	800	100	2000	50
Алюминий	Ar	4,0	1,6	300	3	1000	100	2000	50

Примечания:

• Газ: Используется аргон (Ar) в качестве защитного газа.
• Рабочий цикл: 100% означает непрерывную работу без пауз.
• Частота: Частота импульсов лазера, измеряется в герцах (Гц).

Оптические компоненты оборудования

Правильный выбор и установка оптических компонентов являются критически важными для эффективной работы лазерного оборудования. Ниже представлены размеры основных линз и уплотнителей для различных моделей оборудования на примере лазерных пистолетов SUP.

Таблица 2. Размеры линз и уплотнителей (мм)

Модель	Функция	Защитное стекло	Фокусирующая линза	Коллимирующая линза	Отражатель	Уплотнители	Детали уплотнения
SUP22C	Лазерная очистка	D30×5	D20×3,5 F400 D20×3,5 F600 D20×3,5 F800	D16×5 F60	20×15,2 T1,6	26×34×2,7	29×33×2,2
SUP20S	Сварка	D18×2	D20×4,5 F150 D20×4,5 F200	D20×5 F60	30×14 T2	15×21×2,7	18,5×20,5×1,7
SUP20T	3-в-1	D18×2	D20×4,5 F150 D20×4,5 F400	D20×5 F60	30×14 T2	15×21×2,7	18,5×20,5×1,7
SUP21T	Сварка	D18×2	D20×4,5 F150 D20×4,5 F400 D20×4,5 F800	D16×5 F60	30×14 T2	15×21×2,7	18,5×20,5×1,7
SUP23S	Сварка	D18×2	D20×4,5 F150 D20×4,5 F200	D16×5 F60	30×14 T2	15×21×2,7	18,5×20,5×1,7
SUP23T	4-в-1	D18×2	D20×4,5 F150 D20×4,5 F400 D20×4,5 F800	D16×5 F60	30×14 T2	15×21×2,7	18,5×20,5×1,7

Примечание: В данной таблице приведены наиболее часто встречаемые размеры линз и уплотнительных колец для определенных моделей SUP для информации. Но в отдельных случаях размеры могут отличаться - уточняйте их в технической документации к своему оборудованию.

Обозначения:

• D: Диаметр линзы в миллиметрах.
• F: Фокусное расстояние линзы в миллиметрах.
• T: Толщина компонента.

Типы сопел (насадок) и их применение

Использование соответствующих сопел и насадок обеспечивает оптимальное качество сварки и обработки материалов.

Таблица 3. Насадки и их применение

№	Модель	Применение	Диаметр проволоки
1	AS-12	Сварка плоских, внутренних и внешних углов	≤ 1,2 мм
2	BS-16	Сварка плоских, внутренних и внешних углов	≤ 1,6 мм
3	CS-12	Сварка внешних углов	≤ 1,2 мм
4	ES-12	Сварка внешних углов	≤ 1,2 мм
5	FS-16	Сварка внешних углов	≤ 1,6 мм
6	C	Сварка внешних углов без подачи проволоки	Проволока не используется
7	CUT Резка	Операции резки	—

Пояснения:

• Плоский угол: Соединение двух поверхностей под углом 180°.
• Внутренний угол: Угол менее 180°, образующий внутренний стык.
• Внешний угол: Угол более 180°, образующий внешний стык.
• Сварочная проволока: Используется как добавочный материал для заполнения сварочного шва.

Параметры лазерной очистки от ржавчины

Лазерная очистка является эффективным методом удаления ржавчины, краски и других загрязнений с металлических поверхностей.

Таблица 4. Параметры лазерной очистки

Мощность (Вт)	Тип загрязнения	Скорость очистки (мм/с)	Ширина очистки (мм)	Глубина удаления (мкм)	Эффективность (м²/ч)
1000	Легкая ржавчина	25	150	20	6
1000	Краска	25	150	100	4
1000	Глубокая ржавчина	25	150	120	2,5
1500	Легкая ржавчина	50	150	20	15
1500	Краска	50	150	100	6
1500	Глубокая ржавчина	50	150	120	4
2000	Легкая ржавчина	50	300	20	20
2000	Краска	50	300	100	8
2000	Глубокая ржавчина	50	300	120	5
3000	Легкая ржавчина	50	300	20	30
3000	Краска	50	300	100	14
3000	Глубокая ржавчина	50	300	120	9

Описание параметров:

• Мощность (Вт): Используемая мощность лазера.
• Тип загрязнения:
  - Легкая ржавчина: Поверхностная ржавчина.
  - Краска: Слой краски на металле.
  - Глубокая ржавчина: Сильная коррозия материала.
• Скорость очистки (мм/с): Скорость движения лазера по поверхности.
• Ширина очистки (мм): Ширина обрабатываемой области за один проход.
• Глубина удаления (мкм): Глубина удаления материала.
• Эффективность (м²/ч): Площадь очищенной поверхности за час.

Безопасность при работе с лазерным оборудованием

Безопасность является приоритетом при работе с высокоэнергетическими лазерными системами.

1. Лазерная безопасность

• Класс опасности: Оборудование относится к классу 4, требующему специальных мер предосторожности.
• Защитные средства: Использование сертифицированных лазерных очков, защитных экранов и одежды.
• Контроль доступа: Ограничение доступа к зоне работы лазера для неуполномоченных лиц.

2. Предупреждение рисков

• Отражения: Избегать зеркальных поверхностей в рабочей зоне, чтобы предотвратить непреднамеренные отражения луча.
• Пожарная опасность: Удаление легковоспламеняющихся материалов из зоны обработки.

Техническое обслуживание

Регулярное техническое обслуживание гарантирует стабильную работу оборудования и продлевает его срок службы.

1. Рекомендации по обслуживанию

• Проверка оптики: Ежедневно осматривать линзы и зеркала на наличие загрязнений и повреждений.
• Система охлаждения: Контролировать уровень и состояние охлаждающей жидкости, использовать чистую воду и заменять ее ежемесячно.
• Калибровка: Периодически проводить калибровку системы для поддержания точности обработки.

2. Решение проблем

• Диагностика неисправностей: Использовать встроенные системы мониторинга для обнаружения отклонений в работе.
• Поддержка производителя: Обращаться в сервисные центры для профессионального ремонта и замены компонентов.

Применение в промышленности

Трехфункциональные лазерные системы находят широкое применение благодаря своей универсальности.

1. Автомобильная промышленность

• Сварка кузовных деталей: Обеспечивает прочные и эстетичные соединения.
• Очистка инструментов: Удаление остатков материалов и покрытий с пресс-форм и штампов.

2. Авиация и космонавтика

• Высокоточная сварка: Обработка алюминиевых и титановых сплавов с высокими требованиями к качеству.
• Ремонт и обслуживание: Удаление коррозии и восстановление поверхностей без демонтажа компонентов.

3. Энергетика

• Резка толстых материалов: Обработка труб и конструкций в нефтегазовой отрасли.
• Очистка поверхностей: Подготовка металлоконструкций к покраске или нанесению защитных покрытий.

Трехфункциональное лазерное оборудование представляет собой современное решение для комплексной обработки материалов. Его применение позволяет повысить эффективность производственных процессов, улучшить качество продукции и снизить затраты. Учитывая растущие требования к точности и скорости обработки, инвестирование в такие технологии становится стратегически важным для предприятий различных отраслей.

Компания HYPOWER и высококачественные расходные материалы

Компания HYPOWER активно следит за развитием новых технологий и предлагает широкий ассортимент высококачественных расходных материалов для лазерного оборудования (сварки, очистки и резки). В частности, компания предоставляет:

• Сопла (насадки): Обеспечивают стабильную подачу проволоки и улучшенное формирование шва.
• Защитные стекла: Предохраняют оптические компоненты от загрязнений и продлевают их срок службы.
• Коллиматорные и фокусирующие линзы: Высокоточные линзы для оптимизации лазерного луча.
• Другие заменяемые детали: Все необходимые компоненты для поддержания оборудования в рабочем состоянии.

Обращайтесь к специалистам компании HYPOWER для подбора интересующих вас расходных материалов для лазерной сварки и очистки. Профессиональная консультация и качественные продукты помогут вам обеспечить эффективную и стабильную работу вашего лазерного оборудования.