Štiri vrste laserskega rezanja

Z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije postaja tehnologija laserskega rezanja vse bolj izpopolnjena. Danes bom predstavil štiri vrste tehnologije laserskega rezanja.

Lasersko rezanje je danes eden najbolj priljubljenih načinov obdelave kovin. Načelo je uporaba fokusiranega laserskega žarka visoke gostote moči za obsevanje obdelovanca, zaradi česar se ta hitro stopi, izhlapi, ablatira ali doseže točko vžiga obsevanega materiala. Hkrati uporablja visokohitrostno koaksialno na žarek. Zračni tok odpihne staljeni material in tako omogoči rezanje kovinskega obdelovanca.

Glede na termofizikalne lastnosti materiala, ki se obdeluje, in lastnosti pomožnega plina lahko lasersko rezanje razdelimo na štiri vrste. To so lasersko rezanje s paro, lasersko rezanje s taljenjem, lasersko rezanje s kisikom in lasersko nadzorovano lomljenje.

1. Lasersko parno rezanje

Z uporabo visokoenergijskega laserskega žarka visoke gostote za segrevanje obdelovanca se temperatura rezanega materiala hitro dvigne in v kratkem času doseže vrelišče materiala, pri čemer preskoči korak taljenja in neposredno začne uparjanje, da nastane para. Ko se para izpiha, se v rezalnem materialu oblikuje zareza.

2. Lasersko talilno rezanje

Kovinski material segreva in tali z laserjem. Neaktiven plin, kot je dušik, se vpihne skozi šobo, ki je koaksialna z žarkom, in staljena tekoča kovina se izloči pod močnim pritiskom plina. Prednost uporabe laserskega rezanja s taljenjem je, da so rezalni robovi relativno gladki in splošni. Sekundarna obdelava ni potrebna, zahteva laserske energije je visoka in tlak plina je visok. Primerno za rezanje nerjavečega jekla, titana, aluminija in kovinskih zlitin.

3. Lasersko kisikovo rezanje

Princip laserskega rezanja s kisikom je podoben principu rezanja z oksiacetilenom. Uporablja laser kot vir toplote za predgretje, kisik in druge reaktivne pline pa kot rezalni plin. Po eni strani izpuščeni plin oksidira z rezalno kovino, pri čemer se sprosti velika količina oksidacijske toplote; po drugi strani pa se staljeni oksid in talina odpihneta iz reakcijskega območja, da tvorita rez v kovini. Hitrost rezanja je visoka in je primerna predvsem za rezanje kovinskih materialov iz ogljikovega jekla.

4. Lasersko nadzorovan zlom

Lasersko nadzorovan lom je uporaba sorazmerno nizke laserske moči za ustvarjanje ostre porazdelitve temperature v utoru, kar povzroči lokalne toplotne napetosti v krhkih materialih in povzroči zlom materiala vzdolž utora. Višje moči lahko stopijo površino obdelovanca in uničijo rezalni rob. Primeren je predvsem za rezanje krhkih materialov, kot so silicijeve rezine in steklo.