Станки лазерной резки

1. Что это за оборудование и для каких задач

Станки лазерной резки — это оборудование для термической обработки материалов, использующее сфокусированное лазерное излучение для локального нагрева и разрушения структуры материала по заданному контуру. Основное преимущество — бесконтактное воздействие, исключающее механические деформации заготовки.

Основные технологические операции:

• Контурная резка листовых материалов

• Высокоточное профилирование сложных контуров

• Перфорация и гравировка поверхностей

• Микрообработка тонкостенных материалов

• 3D-резка по предварительно сформованным заготовкам

2. Ключевые технические параметры

• Мощность лазера: 500-12000 Вт (определяет толщину и скорость обработки)

• Рабочее поле: 1500×3000 - 4000×20000 мм

• Скорость позиционирования: 50-200 м/мин

• Точность позиционирования: ±0.03-0.1 мм

• Минимальная ширина реза: 0.1-0.5 мм

• Толщина обрабатываемого материала:

  • Сталь углеродистая: до 25 мм

  • Нержавеющая сталь: до 20 мм

  • Алюминий: до 15 мм

• Длина волны излучения: 1.06 мкм (волоконные лазеры)

3. Обоснование стоимости

Стоимостные показатели определяются технологическими возможностями:

1. Мощность лазерного источника: Установка 6 кВт дороже 2 кВт на 80-120%

2. Размер рабочего поля: Станок 3×1.5 м дороже 2×1 м на 40-60%

3. Система управления: Премиальные ЧПУ (Siemens, Fanuc) дороже базовых на 50-80%

4. Дополнительное оборудование: Автоматизация загрузки/выгрузки +70-100%

5. Тип лазера: Волоконные системы дороже СО₂-лазеров на 25-40% при одинаковой мощности

6. Страна производства:

   • Китай (HSG, Bodor) – экономичный сегмент

   • Россия (Лазерные системы) – средний ценовой диапазон

   • Европа (Trumpf, Bystronic) – премиальный класс (+150-250%)

4. Области применения

• Машиностроение: Производство корпусных деталей, кронштейнов, шаблонов

• Автомобильная промышленность: Изготовление элементов кузова, деталей интерьера

• Строительство: Производство фасадных элементов, декоративных панелей

• Рекламная продукция: Вывески, объемные буквы, элементы оформления

• Электроника: Производство теплоотводов, экранов, корпусов

• Медицинская техника: Изготовление хирургических шаблонов, имплантов

5. Результат и ценность. Масштабирование эффекта

Технико-экономические преимущества:

• Снижение себестоимости раскроя на 45-60% по сравнению с плазменной резкой

• Повышение коэффициента использования материала на 15-25% через оптимизацию раскладки

• Сокращение времени производства в 3-5 раз относительно механической обработки

Эффект масштабирования для предприятия:
Для металлообрабатывающего цеха с месячным объемом 50 тонн раскроя:

• Годовая экономия на материале: 3.5-5 млн руб.

• Снижение трудозатрат: 2.8-3.5 млн руб./год

• Сокращение производственного цикла с 14 до 3 дней

6. Замещение оборудования и экономия трудозатрат

• Заменяемые технологические единицы:

  • Гильотинные ножницы и вырубные прессы

  • Плазменные и газопламенные установки

  • Фрезерные станки для контурной обработки

• Сравнительные временные показатели:

  • Изготовление комплекта деталей из листа 2×1 м на фрезерном станке: 4-6 часов

  • Лазерная резка аналогичного комплекта: 25-40 минут

  • Экономия: 85-90% по времени обработки

• Оптимизация персонала: Один оператор лазерного станка заменяет 3-4 рабочих на традиционном оборудовании

7. Простота обучения персонала

Периоды освоения:

• Базовые операции управления: 5-7 дней

• Программирование технологических процессов: 2-3 недели

• Техническое обслуживание: 3-4 недели

Факторы, определяющие скорость обучения:

• Интуитивность интерфейса ЧПУ

• Наличие автоматизированных функций

• Качество обучающих материалов

8. Конструкция и комплектация

Основные составные узлы:

1. Станина портального типа – конструкция из сварных элементов

2. Система перемещения – сервоприводы и прецизионные направляющие

3. Лазерный источник – волоконный или СО₂

4. Режущая головка – система фокусировки и контроля расстояния

5. Система ЧПУ – управление всеми параметрами процесса

6. Система вентиляции – удаление продуктов горения

7. Система охлаждения – термостабилизация лазерного источника

Стандартная комплектация:

• Лазерный источник

• Режущая головка с системой коллимации

• Система ЧПУ

• Стол с игольчатой поверхностью

• Система охлаждения

• Программное обеспечение для раскроя

9. Эксплуатация, расходники и сервис

Регламент технического обслуживания:

• Ежесменная очистка оптических элементов

• Еженедельная проверка системы охлаждения

• Ежемесячная калибровка системы позиционирования

• Ежеквартальная проверка мощности лазера

Основные расходные материалы:

• Защитные стекла и линзы

• Сопла режущей головки

• Фильтры системы вентиляции

• Хладагенты системы охлаждения

Сервисное сопровождение:

• Профилактическое обслуживание каждые 2000 моточасов

• Калибровка оптической системы 1 раз в 6 месяцев

• Диагностика лазерного источника ежегодно

10. Краткая спецификация (для ТЗ/тендера)

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какой тип лазера предпочтительнее — волоконный или СО₂?
О: Волоконные лазеры эффективнее для металлов до 20 мм, СО₂ — для неметаллов и толстых материалов.

В: Какие требования к электропитанию?
О: 380 В, 50 Гц, стабилизированное питание с заземлением. Потребляемая мощность — 1.5-2.5 от мощности лазера.

В: Какова реальная производительность станка?
О: Зависит от материала и толщины. Для стали 2 мм — 15-25 м/мин, для 10 мм — 1.5-2.5 м/мин.

В: Нужны ли специальные условия для установки?
О: Температура 18-25°C, влажность 40-60%, отсутствие вибраций, чистота помещения.

В: Каков срок службы лазерного источника?
О: Для волоконных лазеров — 80-100 тыс. часов, для СО₂ — 20-30 тыс. часов.