Štyri typy laserového rezania

S neustálym rozvojom vedy a techniky sa technológia rezania laserom stáva čoraz sofistikovanejšou. Dnes vám predstavím štyri druhy technológie rezania laserom.

Laserové rezanie je dnes jednou z najpopulárnejších metód spracovania kovov. Princípom je použitie zaostreného laserového lúča s vysokou hustotou výkonu na ožarovanie obrobku, čo spôsobí jeho rýchle roztavenie, odparovanie, abláciu alebo dosiahnutie bodu vznietenia ožarovaného materiálu. Súčasne využíva vysokorýchlostné koaxiálne spojenie s lúčom. Prúd vzduchu odfukuje roztavený materiál a tým umožňuje rezanie kovového obrobku.

V závislosti od termofyzikálnych vlastností spracovávaného materiálu a vlastností pomocného plynu možno rezanie laserom rozdeliť do štyroch typov. Sú to laserové rezanie parou, laserové tavné rezanie, laserové rezanie kyslíkom a laserom riadené lomy.

1. Laserové rezanie parou

Použitím vysokoenergetického laserového lúča s vysokou hustotou na zahriatie obrobku teplota rezaného materiálu rýchlo stúpa, pričom v krátkom čase dosiahne bod varu materiálu, preskočí krok tavenia a začne sa odparovanie priamo za vzniku pary. Pri vyfukovaní pary sa v rezanom materiáli vytvorí zárez.

2. Laserové tavné rezanie

Kovový materiál sa zahrieva a taví laserom. Neaktívny plyn, ako je dusík, je vháňaný cez dýzu koaxiálnu s lúčom a roztavený tekutý kov je vypudzovaný pod silným tlakom plynu. Výhodou použitia laserového tavného rezania je, že rezné hrany sú relatívne hladké a všeobecné. Nevyžaduje sa žiadne sekundárne spracovanie, požiadavka na energiu lasera je vysoká a tlak plynu je vysoký. Vhodné na rezanie nehrdzavejúcej ocele, titánu, hliníka a zliatinových kovov.

3. Laserové rezanie kyslíkom

Princíp rezania laserom kyslíkom je podobný ako pri rezaní kyslíkom. Používa laser ako zdroj predhrievania tepla a kyslík a iné reaktívne plyny ako rezný plyn. Na jednej strane sa vytlačený plyn oxiduje s rezným kovom, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo oxidačného tepla; na druhej strane sa roztavený oxid a tavenina vyfukujú z reakčnej zóny, aby sa vytvoril zárez v kove. Rýchlosť rezania je vysoká a je vhodná hlavne na rezanie kovových materiálov z uhlíkovej ocele.

4. Laserom riadená zlomenina

Laserom riadený lom je použitie relatívne nízkeho výkonu lasera na vytvorenie ostrého rozloženia teploty v drážke, čo spôsobuje lokálne tepelné namáhanie v krehkých materiáloch a spôsobuje lámanie materiálu pozdĺž drážky. Vyššie výkony môžu roztaviť povrch obrobku a zničiť reznú hranu. Je vhodný hlavne na rezanie krehkých materiálov, ako sú kremíkové doštičky a sklo.