Лазеры в первый раз были применены для резки в 1970-х гг.. В сегодняшнем индустриальном изготовлении лазерная резка не менее повсеместно используется в обработке листового металла, пластмасс, стекла, керамики, полупроводников и подобных материалов, как текстиль, дерево и бумага.
В обозримые несколько месяцев применение лазерной резки в прецессионной обработке и микрообработке также обретет существенный рост.
Прежде всего, давайте взглянем, как работает лазерная резка. Когда сосредоточенный лазерный поток угождает на болванку, область облучения оперативно греется, расплавляя либо испаряя материал.
Как только лазерный поток просачивается в болванку, стартует процесс резки: лазерный поток движется по контуру и расплавляет материал.
Как правило для снятия расплава из разреза применяется струйчатый поток, оставляя тесный промежуток между бьющей частью и рамой.
Тесные швы выходят такой же длины, как и сосредоточенный лазерный поток.
Газовая резка — это обычная техника, применяемая для резки низкоуглеродистой стали. В роли бьющего газа применяется воздух.
Перед вдуванием в сечение давление воздуха улучшается до 6 кафе-бар. Там горячий сплав входит в реакцию с кислородом: он начинает пылать и окисляться. В итоге синтетической реакции освобождается множество энергии (в 5 раз больше энергии лазера).
Резка плавлением — это еще один обычный процесс, применяемый при резке металла, который также может использоваться для резки иных легкоплавких материалов, к примеру, керамики. В роли газа для резки применяется азот либо аргон, а воздух под давлением 2-20 кафе-бар продувается через сечение.
Аргон и азот считаются вялыми газами, что обозначает, что они не входят в реакцию с жидким сплавом в надрезе, а просто выдувают его на дно. В то же время, пассивный газ может защитить бьющую кромку от окисления воздухом.
Резка плотным воздухом. Плотный воздух также применяют для резки узких листов. Давления воздуха, повышенного до 5-6 кафе-бар, довольно, чтобы сдуть жидкий сплав в разрезе. Так как 80% воздуха — это азот, резка плотным воздухом — это, на самом деле, резка плавлением.
Плазменная резка. Если характеристики избраны верно, то в разрезе плазменной резки с использованием плазменного наплавления возникают плазменные скопления. Плазменное скопление состоит из ионизованного пара металла и ионизованного газа для резки.
Плазменное скопление ест энергию CO2-лазера и переводит ее в болванку, давая возможность объединить больше энергии с болванкой, что дает возможность стремительней плавить сплав и форсирует процесс резки. Потому процесс резки также называют высокоскоростной плазменной сильной.
Плазменное скопление практически бесцветно для жесткого лазера, потому плазменная резка может применяться лишь при лазерной резке CO2.
Газифицирующая резка улетает материал и уменьшает термическое действие на окружающий материал. Применение нескончаемой обработки CO2-лазером для испарения материалов с невысоким тепловыделением и большим поглощением дает возможность добиться вышеобозначенных результатов, к примеру, узкой пластмассовой мембраны и неплавящихся материалов, таких как дерево, бумага и пенопласт.
Ультракороткоимпульсный луч дает возможность использовать данную технику к иным элементам. Свободные электроны в сплаве едят луч и быстро греются. Лазерный импульс не входит в реакцию с жидкими частичками и плазмой, и материал сублимируется прямо, не успевая дать энергию окружающему материалу в качестве тепла.
В источнике для пикосекундной пульсирующей абляции нет очевидного термического результата, нет плавления и создания заусенцев.
На процесс лазерной резки влияют очень многие характеристики, некоторые из которых находятся в зависимости от технологических данных лазерного генератора и станка для лазерной резки, а другие находятся в диапазоне.