Laserowe cięcie blach i metalu – jak przebiega i czy warto?

Rozwój narzędzi wykorzystywanych w przemyśle znacząco wpływa na wydajność i tempo pracy. Właśnie dlatego firmy tworzące i produkujące urządzenia przemysłowe stawiają na nowe technologie i innowacyjne rozwiązania. Dzięki temu otrzymujemy coraz to lepsze możliwości, np. laserowe cięcie blach i metalu. Dowiedz się, jak przebiega ten proces i czy warto w niego inwestować.

Temat laserowego cięcia blach i metalu warto zacząć od opisu tego procesu. Laserowe cięcie blachy to specjalny rodzaj obróbki materiału, gdzie użyta zostaje wiązka laserowa o konkretnej mocy, rozprowadzana ze sporą ilością energii na małej przestrzeni dostępnego materiału. Dzięki temu, gdy tylko laser dotknie blachy czy innego produktu przeznaczonego do obróbki, energia wiązki jest odpowiednio przenoszona i pozwala na wykonanie precyzyjnych nacięć, cięć czy też wykonywania żłobień. Powstająca w wyniku cięcia szczelina jest niewiele większa niż grubość jego wiązki, dzięki czemu laser umożliwia wycięcie skomplikowanych wzorów i elementów o dowolnym kształcie.

Działanie lasera opiera się na topieniu materiału, na który wpływa. Właśnie dlatego sam proces cięcia osiąga pełną moc w momencie, gdy wiązka w pełni wniknie w określony punkt na powierzchni materiału. Wyjątkowo istotne jest to, aby podczas przeprowadzania laserowego cięcia blach i metalu określić prawidłowo geometrię oraz ścieżkę cięcia.

Na rynku dostępnych jest wiele różnych urządzeń, materiałów oraz ich zastosowań, dlatego też opracowano dużo metod cięcia techniką laserową. Każda z nich przeznaczona jest do danego typu materiału, co w praktyce pozwala na lepszą i skuteczniejszą obróbkę bez większych problemów. Wyróżnia się pięć głównych rodzajów cięcia laserem: odparowanie, wypalanie, topienie, wydmuchiwanie oraz tworzenie pęknięć. Każdy z nich ma swój sposób działania na materiał i jest polecana do innych celów.

Wycinanie laserowe w metalu wykonuje się na wszystkich rodzajach blach. Obróbce poddane zostać mogą takie materiały jak np. stal czarna i nierdzewna, aluminium, miedź czy mosiądz. Na ogół standardowy format obrabianej laserowo blachy to 1500 × 3000 mm oraz 2000 x 4000. Istnieje jednak możliwość wydłużenia stołu roboczego nawet do 12000 mm. Wiele jednak zależy od urządzenia, którym przygotowywany jest materiał do dalszego użytkowania. Na rynku dostępne są różnego rodzaju maszyny do cięcia termicznego metalu. Wykorzystują one różnorodne wiązki laserowe (fiber, CO2 Cross-Flow) i wpływają na obrabiany materiał. Pozwalają na obróbkę blach z najwyższą jakością, nawet takich, które charakteryzują się wyjątkowo niską grubością.

Laserowe cięcie blach posiada wiele atutów, przez co uznawane jest za jeden ze skuteczniejszych i wydajniejszych sposobów na obróbkę metali. Wiele osób decyduje się na korzystanie z wycinarek laserowych, pozwalających na uzyskanie wyjątkowej dokładności i szybkości pracy. Warto znać plusy laserowego cięcia blach, aby wiedzieć, kiedy warto z niego skorzystać i co zapewnia wykorzystanie tej metody obróbki. Zaletami cięcia blach za pomocą lasera są takie cechy i aspekty jak:

• Zachowanie dużej precyzji – szczelina powstała za pośrednictwem lasera jest niewielka i pozwala na wycinanie nawet małych elementów o różnorodnych kształtach;
• Niskie zanieczyszczenia blach oraz pomieszczeń – w odróżnieniu od innych metod cięcia blach, laserowa obróbka nie generuje zanieczyszczeń i brudu. Dzięki niej nie trzeba przejmować się dodatkowym sprzątaniem czy odpadami powstałymi podczas obróbki materiałów;
• Powstały produkt nie wymaga dodatkowej obróbki – wykorzystanie gazu w urządzeniu do wycinania laserowego blach sprawia, że obrobiony materiał nie wymaga więcej pracy. Cięta laserem blacha charakteryzuje się gładkimi krawędziami, co ogranicza czas oraz pieniądze, które trzeba poświęcić na dalszą obróbkę materiałów;
• Krótki czas trwania procesu – odpowiednie maszyny do cięcia metalu sprawiają, że cały zabieg przebiega w krótkim tempie i nie wymaga dalszej obróbki czy stygnięcia materiału. Całość wykonywana jest bardzo sprawnie i bez żadnych przerw;
• Oszczędność materiału – cienka szczelina cięcia sprawia, że podczas obróbki nie powstają odpady blachy, których trzeba byłoby się pozbywać. Takie rozwiązanie pozwala zoptymalizować cały proces obróbki oraz umożliwia używanie pozostałych materiałów w przyszłości;
• Bezkontaktowa obróbka materiału – ten plus wiąże się z wieloma aspektami. Przede wszystkim brak kontaktu blachy z innymi materiałami sprawia, że ta nie niszczy się czy nie zmienia swojego kształtu. Do tego dochodzi niskie zużycie części maszyny i co najważniejsze, wysokie bezpieczeństwo całego procesu, podczas którego nikt i nic nie ucierpi;
• Niskie koszty kalibracji i pracy urządzenia – mimo tego, że same wycinarki laserowe należą do drogich urządzeń, są bardzo opłacalne. Ich wydajność pracy, niski pobór energii i niewielkie koszty kalibracji sprawiają, że cena całego urządzenia szybko może się zwrócić;
• Brak zużycia materiałów w maszynie – to, co wyróżnia wycinarki laserowe, to brak zużywalności części urządzenia laserowego w trakcie eksploatacji. Sprzęty laserowe charakteryzują się wyjątkową wytrzymałością, co sprawia, że nie trzeba martwić się o ich awaryjność czy wymianę części wykonujących cięcia.

Wycinanie laserowe w metalu jest obecnie najlepszym rozwiązaniem tego typu dostępnym na rynku. Jednak i ono nie uchroniło się od wad. Co może być problemem podczas procesu obróbki laserowej? Dla wielu sama cena wycinarki laserowej może być nie do zaakceptowania. Tego typu urządzenia kosztują bardzo dużo, jednak jest to wydatek na który zwróci się pracując bardzo szybko. Warto w niego zainwestować, aby móc codziennie cieszyć się wydajną pracą podczas obróbki metali. Jednak cena urządzenia nie jest jedynym minusem. Warto zaznaczyć, że w ten sposób można obrabiać blachy do grubości ok. 25 mm (wytworzone ze stali konstrukcyjnej) i ok. 20 mm (w przypadku stali szlachetnej).

Jak wygląda wycinanie laserowe blachy? Wycinarki laserowe emitują wiązkę światła laserowego sterowaną za pośrednictwem komputera. Ten jest dostępny dla operatora maszyny, który może wykonywać obróbkę ręcznie, określając na bieżąco zadania bądź wykorzystać do tego wiele technologii, pozwalających na wykonywanie konkretnych zapisanych cięć czy nacięć w programie. Jednak niezależnie od wyboru, to od operatora zależy kalibracja poszczególnych parametrów całego urządzenia.

Skumulowana energia wiązki laserowej padająca na blachę powoduje stopienie lub odparowanie. Pozwala to uzyskać nawet najbardziej zawiłe i skomplikowane wzory. Za pomocą programu do obsługi wycinarki laserowej można uzyskać ogromną dokładność cięcia (z precyzją nawet do 0,1 mm).

Wycinarki laserowe umożliwiają wykonywanie szybkiej i wydajnej pracy, nawet przy dużej powtarzalności. Wystarczy odpowiednio skalibrować urządzenie i umieścić w nim blachy do obróbki, a można w krótkim czasie otrzymać perfekcyjnie wykonane elementy w dużej ilości, niewymagające obróbki końcowej.

Do wycinania laserem metalu używa się gazów technicznych o dużej czystości – najczęściej jest to tlen i azot. Gaz dostarczany jest do obrabianego materiału za pośrednictwem specjalnych dysz. Jego zadaniem jest usuwanie stopionego materiału z obszaru cięcia. Jest to niezwykle istotne, ponieważ umożliwia to szybkie i bezproblemowe tworzenie delikatnych krawędzi, niewymagających kolejnej obróbki. Takie rozwiązanie znacząco przyśpiesza tempo wykonywanych prac i wydajność całej obróbki.

Wycinanie laserem w metalu ma wiele zalet. Czy jednak jest to metoda, z której powinien korzystać każdy? Polecana jest przede wszystkim w zakładach produkcyjnych. Najczęściej stosuje się ją w branży automotive. Wycinanie laserem w metalu wykorzystuje się do tworzenia różnych elementów wchodzących w skład pojazdu – charakteryzujących się skomplikowaną budową i potrzebą odpowiedniego przygotowania materiałów do prawidłowego działania podczas jazdy.

Wycinanie laserowe w metalu wykorzystywane jest również do przygotowywania elementów skomplikowanych maszyn czy przedmiotów, np. uchwytów, wagonów, korpusów, pieców, paneli elewacyjnych, silników, przenośników czy klimatyzatorów.

Laserowe cięcie blachy nie jest jedynym sposobem na obróbkę materiałów tego typu. Dla osób, które nie wymagają niesamowitej precyzji, wydajności pracy i szybkości obróbki, polecane są skuteczne, starsze i tańsze rozwiązania. Wśród nich możemy wyróżnić: cięcie plazmowe oraz wodne – każdy z tych rodzajów obróbki sprawdza się dobrze i skutecznie, nawet przy materiałach o większej grubości niż 25 mm. Jednak warto zaznaczyć, że to właśnie laserowe cięcie blach jest najskuteczniejszą i najszybszą metodą, dostępną na ten moment na rynku.