Lasere ble først brukt til å kutte ned på 1970 -tallet. I moderne industriell produksjon er laserskjæring mer utbredt for prosesseringsmaterialer som platemetall, plast, glass, keramikk, halvledere, tekstiler, tre og papir.
Når en fokusert laserstråle skinner på et arbeidsstykke, varmes det bestrålte området dramatisk for å smelte eller fordampe materialet. Når laserstrålen trenger inn i arbeidsstykket, begynner skjæreprosessen: Laserstrålen beveger seg langs en konturlinje mens du smelter materialet. Det smeltede materialet blåses vanligvis bort fra kerf av en luftstråle, og etterlater en smal spalte mellom den kuttede delen og plateholderen som er nesten like bred som den fokuserte laserstrålen.
Flammekutting
Flammekutting er en standardprosess som brukes når du kutter mildt stål, ved å bruke oksygen som skjæringsgass. Oksygen trykkes til opptil 6 bar og blåses inn i KERF. Der reagerer det oppvarmede metallet med oksygenet: forbrenning og oksidasjon begynner. Den kjemiske reaksjonen frigjør en stor mengde energi (opptil fem ganger energien til laseren) som hjelper laserstrålen ved skjæring.
Smelte skjæring
Smeltskjæring er en annen standardprosess som brukes når du kutter metaller. Det kan også brukes til å kutte andre smeltbare materialer, for eksempel keramikk.
Nitrogen- eller argongass brukes som skjæringsgass, og et gasstrykk på 2 til 20 bar blåses gjennom kerf. Argon og nitrogen er inerte gasser, noe som betyr at de ikke reagerer med det smeltede metallet i kerf, men bare blåse det bort mot bunnen. Samtidig beskytter de inerte gassene den kuttede kanten mot luftoksidasjon.
Trykkluftskjæring
Trykkluft kan også brukes til å kutte tynne plater. Luftpresset til 5-6 Bar er tilstrekkelig til å blåse bort det smeltede metallet i snittet. Siden nesten 80% av luften er nitrogen, er trykkluftskjæring i utgangspunktet en smelteskjæring.
Plasmaassistert skjæring
Hvis parametrene er riktig valgt, vil en plasmady vises i den plasmaassisterte smelteskjæringen. Plasmadyen består av ionisert metalldamp og ionisert skjæregass. Plasmadyen absorberer energien til CO2 -laseren og konverterer den til arbeidsstykket slik at mer energi kobles til arbeidsstykket og materialet smelter raskere, noe som resulterer i en raskere skjærehastighet. Derfor kalles denne skjæreprosessen også høyhastighets plasmakutting.
Plasmadyen er faktisk gjennomsiktig med hensyn til faststofflasere, så plasmaassistert smeltingskjæring er bare mulig med CO2-lasere.
Forgasningskjæring
Fordamping av kutting fordamper materialet, og minimerer effekten av termiske effekter på det omkringliggende materialet. Dette kan oppnås ved å bruke en kontinuerlig CO2-laser for å fordampe lavvarme, høy-absorpsjonsmaterialer, for eksempel tynne plastfilmer og ikke-smelte materialer som tre, papir og skum.
Ultrashort -pulserende lasere lar denne teknologien brukes på andre materialer. De frie elektronene i metallet absorberer laseren og varmes opp dramatisk. Laserpulsen reagerer ikke med smeltede partikler og plasma, materialet sublimerer direkte, og det er ikke tid til at energien skal overføres til det omkringliggende materialet i form av varme. Picosekund pulser ablerer materialet uten synlig termisk effekt, ingen smelting og ingen burrdannelse.
Parametere: Justering av prosessen
Mange parametere påvirker laserskjæringsprosessen, hvorav noen er avhengige av de tekniske egenskapene til laser- og maskinverktøyet, mens andre er varierende.
Polarisering
Polarisering indikerer hvilken prosentandel av laserlyset som er konvertert. Typisk polarisering er vanligvis rundt 90%. Dette er tilstrekkelig for skjæring av høy kvalitet.
Fokusdiameter
Fokaldiameteren påvirker kuttet bredde og kan endres ved å endre brennvidden på fokuseringslinsen. En mindre fokaldiameter betyr en smalere kerf.
Fokusposisjon
Brennpunktposisjonen bestemmer strålediameteren og krafttettheten på overflaten av arbeidsstykket så vel som formen på kerf.
Laserkraft
Laserkraften skal samsvares med typen prosessering, materialtype og tykkelse. Kraften må være høy nok til at krafttettheten på arbeidsstykket overstiger behandlingsgrensen.
