Cztery rodzaje cięcia laserowego

Wraz z ciągłym rozwojem nauki i technologii, technologia cięcia laserowego staje się coraz bardziej zaawansowana. Dzisiaj przedstawię cztery rodzaje technologii cięcia laserowego.

Cięcie laserowe jest obecnie jedną z najpopularniejszych metod obróbki metali. Zasadą jest użycie skupionej wiązki lasera o dużej gęstości mocy do napromieniowania przedmiotu obrabianego, powodując jego szybkie stopienie, odparowanie, ablację lub osiągnięcie punktu zapłonu napromieniowanego materiału. Jednocześnie wykorzystuje koncentryczny o dużej prędkości do wiązki. Strumień powietrza wydmuchuje stopiony materiał, umożliwiając w ten sposób cięcie metalowego przedmiotu.

W zależności od właściwości termofizycznych obrabianego materiału oraz właściwości gazu pomocniczego cięcie laserowe można podzielić na cztery rodzaje. Są to laserowe cięcie parą, cięcie laserowe w topieniu, cięcie laserowe tlenem i pękanie sterowane laserem.

1. Laserowe cięcie parą

Wykorzystując wysokoenergetyczną wiązkę laserową o dużej gęstości do ogrzewania przedmiotu, temperatura ciętego materiału gwałtownie wzrasta, osiągając temperaturę wrzenia materiału w krótkim czasie, pomijając etap topienia i rozpoczynając odparowanie bezpośrednio w celu wytworzenia pary. Gdy para jest wydmuchiwana, w ciętym materiale tworzy się szczelina.

2. Cięcie laserowe

Materiał metalowy jest podgrzewany i topiony za pomocą lasera. Nieaktywny gaz, taki jak azot, jest wdmuchiwany przez dyszę współosiową z wiązką, a stopiony ciekły metal jest wyrzucany pod silnym ciśnieniem gazu. Zaletą stosowania cięcia laserowego jest to, że krawędzie tnące są stosunkowo gładkie i ogólne. Nie jest wymagana wtórna obróbka, zapotrzebowanie na energię lasera jest wysokie, a ciśnienie gazu jest wysokie. Nadaje się do cięcia stali nierdzewnej, tytanu, aluminium i metali stopowych.

3. Laserowe cięcie tlenem

Zasada cięcia laserowego tlenem jest podobna do cięcia acetylenowo-tlenowego. Wykorzystuje laser jako źródło ciepła do podgrzewania oraz tlen i inne gazy reaktywne jako gaz tnący. Z jednej strony wyrzucany gaz utlenia się wraz z metalem tnącym, uwalniając dużą ilość ciepła utleniania; z drugiej strony stopiony tlenek i stop są wydmuchiwane ze strefy reakcji, tworząc nacięcie w metalu. Szybkość cięcia jest duża i nadaje się głównie do cięcia materiałów metalowych ze stali węglowej.

4. Złamanie kontrolowane laserowo

Pękanie sterowane laserem polega na zastosowaniu stosunkowo niskiej mocy lasera do wytworzenia ostrego rozkładu temperatury w rowku, co powoduje lokalne naprężenia termiczne w kruchych materiałach i powoduje pękanie materiału wzdłuż rowka. Wyższe moce mogą stopić powierzchnię przedmiotu obrabianego i zniszczyć krawędź skrawającą. Nadaje się głównie do cięcia kruchych materiałów, takich jak płytki krzemowe i szkło.