Принцип работы лазерного станка: технология, преимущества и области применения

Что такое лазерный станок: определение и назначение

Лазерный станок — это высокоточное оборудование, использующее сфокусированное лазерное излучение для резки, маркировки, сварки, гравировки и других операций по обработке материалов. Благодаря узконаправленному пучку высокой мощности возможна бесконтактная, контролируемая и чистая обработка металлов, пластика, дерева, тканей и других материалов.

Основные элементы конструкции лазерного станка

Эффективная работа лазерного оборудования обеспечивается слаженной работой нескольких ключевых компонентов:

1. Источник лазерного излучения

Лазерный источник для станка JPTОсновной элемент, генерирующий пучок. Бывают:

  • Волоконные источники (Raycus, JPT, IPG) — высокая мощность, долговечность, низкие энергозатраты.

  • Газовые (CO₂) — идеальны для неметаллов.

  • Твердотельные (Nd:YAG) — используются для маркировки и микрообработки.

2. Оптическая система

Отвечает за направление и фокусировку луча:

  • Зеркала (в СО₂ станках).

  • Коллиматор и фокусирующая линза (в волоконных системах).

  • Сквозная защитная линза — предохраняет оптику от загрязнения.

3. Сканатор или портал

  • Сканатор (в граверах) — двухосевой блок с зеркалами, изменяющий угол отражения луча.

  • Портальная система (в режущих станках) — перемещает головку по координатам XY, Z.

4. Система ЧПУ (числового программного управления)

Контроллер управляет перемещением головки и работой излучателя по заданному маршруту (G-коды).

5. Система охлаждения

Для стабильности работы и продления срока службы — чаще всего используется водяное или воздушное охлаждение.

6. Газовая система

Подводит вспомогательные газы (кислород, азот, воздух) в зону реза:

  • Кислород — усиливает рез по углеродистой стали.

  • Азот — обеспечивает чистый срез (нержавейка, алюминий).

  • Воздух — для недорогой универсальной резки.

Принцип работы лазерного станка по шагам

Принцип работы лазерного станка

  1. Излучатель генерирует высокоэнергетический луч с длиной волны 1064 нм (для волоконных).

  2. Коллиматор формирует параллельный пучок.

  3. Фокусирующая линза сжимает пучок в точку диаметром до 20 мкм.

  4. Лазерная головка направляет фокус в заданную координату.

  5. Лучи действуют на материал — разрушают его за счёт термического воздействия (резка, плавление, испарение).

  6. Контроллер ЧПУ управляет траекторией.

  7. Система удаления дыма отводит продукты горения, а охлаждение стабилизирует работу.

Типы обработки лазером и их особенности

Лазерная резка

  • Точная геометрия, минимальный зазор.

  • Скорость обработки до 60 м/мин (в зависимости от материала и мощности).

  • Толщина реза: до 25 мм (сталь), до 10 мм (алюминий).

Лазерная гравировка

  • Глубина от 0,01 мм до 1 мм.

  • Идеальна для серийной маркировки и нанесения штрихкодов, логотипов.

  • Высокое разрешение до 1200 dpi.

Лазерная сварка

  • Мгновенное оплавление металлов.

  • Прочный шов без деформаций.

  • Часто применяется в ювелирной, медицинской и электронной отраслях.

Лазерная очистка

  • Удаление ржавчины, краски, масла без абразивов.

  • Безопасна для основного материала.

  • Удобна для подготовки поверхности к покраске или пайке.

Преимущества лазерных станков

  • Высокая точность — минимальное отклонение ±0,01 мм.

  • Быстрая смена задания — быстрая перенастройка без физического вмешательства.

  • Минимальный отход — узкий рез, нет механического давления.

  • Низкие эксплуатационные расходы — особенно у волоконных систем.

  • Автоматизация — интеграция с CAD/CAM и ERP-системами.

Области применения лазерной обработки

ОтрасльПрименение
МашиностроениеРезка и сварка металлоконструкций
Ювелирное производствоМаркировка и гравировка изделий
ЭлектроникаПрецизионная резка и пайка
РекламаГравировка на пластике, акриле, дереве
АвиастроениеЛазерная очистка и точная сварка
МеталлообработкаМассовое производство заготовок
 

Безопасность при работе с лазерным оборудованием

  • Использование защитных очков и экранирующих кожухов.

  • Обязательная система вытяжки дыма и частиц.

  • Работа в закрытых зонах или лазерных кабинетах.

  • Соблюдение стандартов IEC/EN 60825-1 по лазерной безопасности.

Мы создаём и внедряем лазерные решения, способные обеспечить высокую точность, скорость и надежность при любой производственной задаче. Понимание принципа работы лазерного станка позволяет выбрать оптимальное оборудование, повысить эффективность производства и снизить затраты. Обратитесь к нашим специалистам — мы подберём решение, адаптированное под ваш материал, задачи и производственные цели.