Лазери вперше використовувались для скорочення ще в 1970 -х. У сучасному промисловому виробництві лазерне різання більш широко використовується для обробки матеріалів, таких як листовий метал, пластмас, скло, кераміка, напівпровідники, текстиль, дерево та папір.
Коли цілеспрямований лазерний промінь світить на заготовці, опромінена область різко нагрівається, щоб розплавити або випаровувати матеріал. Після того, як лазерний промінь проникає на заготовку, починається процес різання: лазерний промінь рухається по контуроній лінії під час плавлення матеріалу. Розплавлений матеріал, як правило, підірве від керфа струменем повітря, залишаючи вузьку щілину між зрізаною частиною та тримачем пластини, який майже такий же широкий, як цілеспрямований лазерний промінь.
Різання полум'я
Різання полум'я - це стандартний процес, який використовується при різанні м'якої сталі, використовуючи кисень як різний газ. Кисень під тиском до 6 бар і надувається в керф. Там нагріваний метал реагує з киснем: спалювання та окислення починаються. Хімічна реакція вивільняє велику кількість енергії (до п’яти разів перевищує енергію лазера), яка допомагає лазерному промені при різанні.
Розрізання тану
Різання розплаву - це ще один стандартний процес, який використовується при різанні металів. Він також може бути використаний для вирізання інших плавних матеріалів, таких як кераміка.
Газ азоту або аргону використовується як різання газу, а тиск газу від 2 до 20 бар підірве через керф. Аргон і азот - це інертні гази, а це означає, що вони не реагують з розплавленим металом у керфу, а просто підірвають його до дна. У той же час інертні гази захищають крайовий край від окислення повітря.
Стисне різання повітря
Стиснене повітря також можна використовувати для вирізання тонких пластин. Повітря, що під тиском, до 5-6 смужки достатньо, щоб підірвати розплавлений метал у зрізи. Оскільки майже 80% повітря є азотом, різання стисненого повітря - це в основному різання розплаву.
Різа, що сприяє плазмі крові
Якщо параметри будуть правильно обрані, у плазмовому хмарі з’явиться в плазмі, що підтримує плазму. Плазмова хмара складається з іонізованої пари металу та іонізованого різання газу. Хмара плазми поглинає енергію лазера CO2 і перетворює її в заготовку, щоб більше енергії було поєднується з заготовкою, а матеріал буде швидше танути, що призводить до більш швидкої швидкості різання. Тому цей процес різання також називається високошвидкісним різанням плазми.
Хмара плазми насправді прозора стосовно твердотільних лазерів, тому розрізання плавлення в плазмі можливе лише за допомогою лазерів CO2.
Розрізання газифікації
Вирізання випаровування випаровує матеріал, мінімізуючи вплив теплового впливу на навколишній матеріал. Цього можна досягти, використовуючи безперервний лазер CO2 для випаровування матеріалів з високим вмістом низького нагрівання, таких як тонкі пластикові плівки та безпроблютні матеріали, такі як дерево, папір та піна.
Ультрафортні імпульсні лазери дозволяють застосовувати цю технологію до інших матеріалів. Вільні електрони в металі поглинають лазер і різко нагріваються. Лазерний імпульс не реагує з розплавленими частинками та плазмою, матеріал сублімує безпосередньо і немає часу, щоб енергія переносилася на навколишній матеріал у вигляді тепла. Пікосекунд Імпульси розпалюють матеріал без видимого теплового ефекту, не плавлення та утворення ноги.
Параметри: коригування процесу
Багато параметрів впливають на процес лазерного різання, деякі з яких залежать від технічних властивостей лазера та верстатів, а інші - змінні.
Поляризація
Поляризація вказує, який відсоток лазерного світла перетворюється. Типова поляризація зазвичай становить близько 90%. Цього достатньо для високоякісного різання.
Діаметр фокусування
Фокальний діаметр впливає на ширину розрізу і його можна змінити, змінивши фокусну відстань фокусувальної лінзи. Менший фокусний діаметр означає вужчий керф.
Фокусна позиція
Положення фокусної точки визначає діаметр променя та щільність потужності на поверхні заготовки, а також форму керфа.
Лазерна сила
Лазерна потужність повинна відповідати типу обробки, типу матеріалу та товщини. Потужність повинна бути достатньо високою, щоб щільність потужності на заготовці перевищувала поріг обробки.
