Лазерная резка стали в Москве

Автор статьи: Кирилл Лебедев

Инженер робототехник, оператор станков с ЧПУ, основатель Tridecagram

Опубликовано: 2025-06-02 Обновлено: 2025-07-02

В последние десятилетия одними из основных способов обработки различных металлов стали методы основанные на лазерных технологиях. Резка стали лазером позволила открыть двери в те области, о которых раньше и думать было невозможно при этом поменяло "правила игры" на рынке. Сейчас представить получение высокоточных деталей без использования лазера практически немыслимо. Если вкратце описать принцип - это концентрированный пучок света с минимальным диаметром, который прожигает листы насквозь, при этом минимально влияет на материал(это одно из преимуществ - малая зона термического влияния). Другим преимуществом являются срезы, не требующие, зачастую, какую либо постобработку. Благодаря тонкому резу позволяет раскроить лист углеродистой стали практически с ювелирной точностью.

Технология нашла применения в широком спектре отраслей благодаря своей универсальности, хорошей производительности и высокому качеству изделий. Начиная от производства крупных запчастей для судостроения и строительной индустрии, доходя до высокоточных элементов для электроники и медицинского оборудования. Там где нужно обеспечить исключительную точность в сочетании со сложной геометрией и качеством рабочих краев, при этом быть оправданной с экономической точки зрения, у лазерной технологии нет конкурентов. И нет нужды беспокоится о выборе материала, все, от конструкционных углеродистых, до высококачественных инструментальных сталей, можно обработать в широком спектре марок и толщин.

Важно понимать на основе чего формируется стоимость для правильной оценки бюджета, либо цены на результирующие изделия. Факторов много, но основные:

• Толщина заготовок — тут зависимость простая, чем больше значение этого параметра, тем выше цена. Все сводится к тому, что для большей толщины нужна либо большая мощность, либо большее время операции
• Контур — чем сложнее чертежи для лазерной резки металла тем больше времени займет работа. Наличие мелких элементов или резких углов сильно увеличат стоимость. Также влияет значение погонных метров - длины реза.
• Количество отверстий или деталей - причина в том, сколько раз нужно врезаться в материал, количество врезаний прямо соответствует количеству контуров. Чем чаще это происходит, тем дороже
• Точность деталей — для достижения этого нужна тщательная настройка оборудования, а также затраты тестового материла. Первое - времязатратно, второе - дополнительный расход материла.
• Срочность выполнения — внеплановые работы требуют либо переработок персонала, либо сильное смещения текущего рабочего процесса. И то и другое затратные процессы
• Объем заказа — при больших объемах возможны скидки

В основе цены лазерной резки берется расчет на метраж лазерной резки листа стали, либо время работы станка. В случае сложных деталей, скорее всего, будут происходить индивидуальные расчеты с учетом всех нюансов.

Для получения консультации или расчета стоимости вашего заказа вы можете связаться с нами по телефону +7 (495) 003-62-73 или отправить запрос на электронную почту tridecagram@ya.ru.

Также прямо сейчас вы можете, перейдя по ссылке, оформить заказ на лазерную резку. Или ознакомится с прайсом лазерной резки стали в Москве наверху этой страницы.

Вкратце мною был описан основной принцип процесса. В данной части мы с Вами не будет погружаться в основы самой технологии лазерной резки металла. Тут мы рассмотрим именно нюансы, касающиеся сталей.

Одной из особенностей является то, что используется не просто поддув из компрессора, а прямо подача под большим давлением вспомогательного газа, который непосредственно участвует в резе. Основным газом, используемым со сталями, является кислород. Иногда, при особых требованиях к кромкам (отсутствие окисления для дальнейших сварочных работ, к примеру), можно использовать азот, но при этом сильно падает скорость работы. Либо, если тонкий лист, можно обойтись сжатым воздухом, кромка будет страдать, но при малой толщине это не сильно заметно, зато очень экономично. Кислород же увеличивает скорость реза благодаря экзотермической реакции окисления железа. Для качественного реза крайне важно правильно выбрать сопло и поддерживать оптимальное давление подаваемого газа. При работе с кислородом, вне зависимости от металла, рекомендуется использовать двойные сопла. Нужно это для того, чтобы лучше обеспечить подачу газа в зону обработки. С этим носиком лучше контроль и точнее скорость потока газа.

Лазерное оборудование не всегда имеет достаточную мощность для резки толстых деталей. Для таких случаев существуют варианты интенсификации процесса для увеличения производительности без дополнительных экономических затрат. Например, мне понравился способ сокращения стадии нагрева материала с помощью подачи в зону резки помимо кислорода дополнительной струи водорода. При сгорании водорода в атмосфере кислорода выделяется много дополнительной энергии, быстро разогревающей материал. Для этого используется специальное сопло, подающее водород по периферии кислородной струи через кольцевую щель. При этом не надо забывать, что использование водорода - довольно опасное занятие, так как он сильно взрывоопасен. Такие работы следует проводить со всеми предписаниями техники безопасности!

Другая особенность - это оптимальный выбор скорости. Как уже выше писал, кислород, вступая в реакцию со сплавом железо-углерод, производит большое количество тепла и плюсом к этому еще и "светит" лазер. В таком случае при низких скоростях процесс резки может перейти в так называемый "автогенный" режим. Плохо это тем, что итак горячий процесс переходит к сильно высоким значениям, что негативно сказывается на качестве. Может увеличиться зона термического воздействия и увеличится ширина реза. Сам "автогенный" процесс применяется в металлургии, но для грубых обработок. При этом, если наоборот сильно увеличить скорость, можно просто не прорезать материал вовсе, либо получить грат на нижней кромке. Поэтому при лазерной резке углеродистой стали крайне важна правильно выбранная скорость, для обеспечения нужного качества поверхностей.

Еще один момент, который характерен именно для лазерной резки стали - это зона реза. Можно отчетливо увидеть три участка. Первый, вверху реза, характеризуется бороздами в направлении скорости прохождения. Ниже, самый большой из трех, он не так выражен как первый, но тоже имеет бороздчатую структуру с направлением противоположным вектору реза. Важно отметить, что наклон обеих зон зависит от скорости при обработке, чем меньше скорость, тем меньше наклон. Последняя зона имеет самый большой наклон, и зачастую самые большие отклонения в качестве. Это связано с тем, что в этой области прямого воздействия лазера не происходит, тут идет работа газа и, выдуваемого им, расплавленного метала.

Хотелось бы еще пройтись по вопросу, что такое вообще сталь? Это сплав железа с углеродом (до 2.14%, с содержанием больше этого значения начинаются чугуны) и называется углеродистая сталь. Содержание углерода варьируется от ~0.05% до ~2% от массы. Помимо углерода в составе сплава могут быть такие вещества как: марганец, кремний, медь, никель, ванадий, вольфрам и т.п. Черные же стали обычно это те же углеродистые, только содержат меньше углерода и минимум примесей (так называемых легирующих добавок). При этом хотелось бы заметить, что, несмотря на повышенное содержание углерода, лазерная резка черной стали кардинально не отличается от обычных ее разновидностей. Одним из принципов классификации видов стали является содержание углерода в составе.

• Низкоуглеродистые стали (пример марок Ст0, Ст1, Ст2, Ст3). Имеют хорошую пластично, хорошо свариваются, но обладают относительно низкой прочностью. Можно встретить в проволоках, кузовных деталях автомобилей.
• Среднеуглеродистые стали (марки Ст20, Ст35, Ст40, Ст45, Ст50). Выше твердость и прочность, но менее пластичные. Лучше поддаются различным видам термообработки (нормализация, закалка, отпуск). Применяются в деталях, требующих высокой прочности и износостойкости: валы, зубчатые колеса, шатуны.
• Высокоуглеродистые стали (У7, У8, У9, У10). Отличаются высокой твердостью, прочностью и износостойкостью, особенно после термообработки (закалки и т.п.). Но показатели пластичности и свариваемости низкие. Используются для изготовления режущих и измерительных инструментов (сверла, метчики, напильники), рессор, высокопрочной проволоки.
• Сверхвысокоуглеродистые стали: (У11, У12, У13). После термообработки приобретают исключительную твердость и износостойкость, но сильно теряют в пластичности и становятся очень хрупкими. Встречаются в инструментах, работающих в условиях повышенного износа (резцы для обработки твердых материалов, матрицы и пуансоны для холодной штамповки), а также в подшипниках.

Как видно из классификации, с увеличением содержания углерода в стали возрастают её твердость и прочность, но падает пластичность и ударная вязкость. Сильно на качество также влияет содержания вредных примесей(серы (вызывает красноломкость) и фосфора (вызывает хладноломкость)), а также от наличия и количества других легирующих элементов.

Высокоточность и эффективность лазерной резки конструкционной стали сделали ее одним из основных способов обработки данного материла. Благодаря компьютерному управлению станков и правильному подбору технологических параметров, технология позволяет получить как высокую производительность, так и хорошую экономическую целесообразность процесса вместе со снижением количества отходного материала. Возможность получить детали с минимальным допусками и хорошим качеством кромки без необходимости постобработки, при этом обладая сложным контуром, позволяет применять лазеры в большом разнообразии сфер и отраслей.