Що може лазерна різка металу — і чого вона не може

Про переваги лазерної різки написано багато, тож поговоримо про інше — про її межі. Розуміння обмежень допомагає спроєктувати деталь так, щоб вона виготовилася з першого разу й без здорожчення.

Товщина

Лазер найкраще працює на тонкому й середньому металі. Зі зростанням товщини швидкість падає нелінійно: різати 10 мм удвічі повільніше, ніж 5 мм, а 20 мм — значно повільніше, ніж 10. Тому на товстому металі різання лазером стає економічно невигідним, і розумніше обрати плазму або гідроабразив.

Різні метали ріжуться по-різному: нержавіюча сталь і алюміній відбивають промінь сильніше за чорну сталь, тому доступні товщини для них менші.

Мінімальний отвір

Це обмеження дивує найчастіше. Отвір не може бути суттєво меншим за товщину металу — промінь має прорізати матеріал наскрізь, і на малому діаметрі метал у зоні різу просто перегрівається й запливає. Практичне правило: діаметр отвору має бути не меншим за товщину листа, а краще трохи більшим.

Тобто в листі 5 мм отвір діаметром 3 мм зробити лазером не вийде — його свердлять окремою операцією. Якщо в кресленні багато таких отворів, це варто передбачити заздалегідь.

Гострі кути й тонкі перемички

У гострому внутрішньому куті промінь затримується довше, і метал там нагрівається сильніше — кут виходить оплавленим або з невеликим радіусом. Тому в кресленнях внутрішні кути краще одразу малювати з радіусом.

Так само погано поводяться дуже тонкі перемички між вирізами: вони перегріваються, деформуються, а на тонкому металі можуть просто вигоріти. Для перфорації це головний обмежувач — крок отворів не може бути надто щільним.

Конус і кромка

Рез лазера не строго перпендикулярний: на товстому металі помітний невеликий конус — угорі отвір трохи ширший, ніж унизу. Для більшості деталей це неважливо, але для точних посадок або деталей, що стикуються по товщині, це варто врахувати.

Кромка після лазера чиста, але з боку виходу променя іноді лишається невеликий грат — на товстих матеріалах його прибирають зачисткою.

Деформація тонкого листа

Зона нагріву в лазера мінімальна, але на тонкому металі з великою кількістю різів деталь усе одно може «повести» — метал накопичує внутрішні напруження. Для великих тонких деталей зі щільним розкроєм це передбачають технологічно: змінюють порядок різання або залишають перемички.

Що з цього випливає для креслення

• отвори — не менші за товщину металу;
• внутрішні кути — з радіусом, а не гострі;
• перемички між вирізами — не тонші за товщину листа;
• жорсткі допуски — лише там, де вони справді потрібні;
• для товщин понад 20 мм — розглянути іншу технологію різання.

Ми перевіряємо ці моменти перед запуском і повідомляємо, якщо щось потребує зміни. Докладніше про технологію — на сторінці лазерної різки металу, а про підготовку файлів — у статті як підготувати креслення DXF.