Laserele au fost folosite pentru prima dată pentru tăierea din anii '70. În producția industrială modernă, tăierea cu laser este mai larg utilizată pentru procesarea materialelor, cum ar fi tablă, materiale plastice, sticlă, ceramică, semiconductori, textile, lemn și hârtie.
Când un fascicul laser focalizat strălucește pe o piesă de lucru, zona iradiată se încălzește dramatic pentru a topi sau vaporiza materialul. Odată ce fasciculul cu laser pătrunde în piesa de lucru, începe procesul de tăiere: fasciculul laser se deplasează de -a lungul unei linii de contur în timp ce topi materialul. Materialul topit este de obicei aruncat de Kerf de un jet de aer, lăsând o fanta îngustă între partea tăiată și suportul plăcii care este aproape la fel de largă ca fasciculul laser focalizat.
Tăierea flăcării
Tăierea flăcării este un proces standard utilizat la tăierea oțelului ușor, folosind oxigen ca gaz de tăiere. Oxigenul este presurizat până la 6 bar și suflat în Kerf. Acolo, metalul încălzit reacționează cu oxigenul: încep arderea și oxidarea. Reacția chimică eliberează o cantitate mare de energie (de până la cinci ori mai mare decât energia laserului), care ajută fasciculul laser la tăiere.
Tăierea topită
Tăierea topită este un alt proces standard utilizat la tăierea metalelor. Poate fi folosit și pentru a tăia alte materiale fuzibile, cum ar fi ceramica.
Gazul de azot sau argon este utilizat ca gaz de tăiere, iar o presiune de gaz de 2 până la 20 de bar este aruncată prin Kerf. Argonul și azotul sunt gaze inerte, ceea ce înseamnă că nu reacționează cu metalul topit din Kerf, ci pur și simplu îl aruncă spre fund. În același timp, gazele inerte protejează marginea tăiată de oxidarea aerului.
Tăierea aerului comprimat
Aerul comprimat poate fi, de asemenea, utilizat pentru a tăia plăcile subțiri. Aerul presurizat către bara 5-6 este suficient pentru a arunca metalul topit în tăietură. Deoarece aproape 80% din aer este azot, tăierea aerului comprimat este practic o tăiere a topiturii.
Tăiere asistată cu plasmă
Dacă parametrii sunt selectați în mod corespunzător, va apărea un nor cu plasmă în Kerf de tăiere a topiturii asistat cu plasmă. Norul plasmatic este format din vapori metalici ionizați și gaze de tăiere ionizate. Norul cu plasmă absoarbe energia laserului CO2 și îl transformă în piesa de lucru, astfel încât să fie cuplată mai multă energie la piesa de lucru, iar materialul se va topi mai repede, rezultând o viteză de tăiere mai rapidă. Prin urmare, acest proces de tăiere se numește și tăiere de plasmă de mare viteză.
Norul cu plasmă este de fapt transparent în ceea ce privește laserele în stare solidă, astfel încât tăierea de topire asistată de plasmă este posibilă doar cu lasere CO2.
Tăierea gazificării
Tăierea vaporizării vaporizează materialul, reducând la minimum impactul efectelor termice asupra materialului înconjurător. Acest lucru poate fi obținut prin utilizarea unui laser CO2 continuu pentru a vaporiza materiale cu tăiere scăzută, cu absorbție ridicată, cum ar fi pelicule subțiri de plastic și materiale care nu se topesc, cum ar fi lemn, hârtie și spumă.
Laserele pulsate ultrashort permit aplicarea acestei tehnologii la alte materiale. Electronii liberi din metal absoarbe laserul și se încălzesc dramatic. Pulsul laser nu reacționează cu particulele topite și plasma, materialul se sublimează direct și nu există timp pentru ca energia să fie transferată în materialul din jur, sub formă de căldură. Picosecunda impulsuri ablata materialul fără efect termic vizibil, fără topire și fără formare de burr.
Parametri: ajustarea procesului
Mulți parametri afectează procesul de tăiere laser, dintre care unii depind de proprietățile tehnice ale laserului și mașinii -unelte, în timp ce altele sunt variabile.
Polarizare
Polarizarea indică ce procent din lumina laser este transformată. Polarizarea tipică este de obicei în jur de 90%. Acest lucru este suficient pentru tăierea de înaltă calitate.
Diametrul focalizării
Diametrul focal afectează lățimea tăierii și poate fi modificat prin schimbarea distanței focale a obiectivului de focalizare. Un diametru focar mai mic înseamnă un kerf mai restrâns.
Poziția de focalizare
Poziția punctului focal determină diametrul fasciculului și densitatea puterii de pe suprafața piesei de prelucrat, precum și forma kerfului.
Putere laser
Puterea laserului trebuie să fie potrivită cu tipul de procesare, tipul materialului și grosimea. Puterea trebuie să fie suficient de mare încât densitatea puterii de pe piesa de prelucrat depășește pragul de procesare.
