Ove osnove laserskog rezanja

Laseri su prvi put korišteni za rezanje 1970-ih. U modernoj industrijskoj proizvodnji lasersko rezanje se sve više koristi za obradu materijala kao što su lim, plastika, staklo, keramika, poluvodiči, tekstil, drvo i papir.
Kada fokusirana laserska zraka osvijetli radni komad, ozračeno područje dramatično se zagrije da otopi ili ispari materijal. Nakon što laserska zraka prodre kroz radni komad, počinje proces rezanja: laserska zraka se kreće duž obrisa dok topi materijal. Rastaljeni materijal se obično otpuhuje od zareza mlazom zraka, ostavljajući uzak prorez između izrezanog dijela i držača ploče koji je širok gotovo koliko i fokusirana laserska zraka.

Rezanje plamenom
Rezanje plamenom standardni je postupak koji se koristi pri rezanju mekog čelika, uz upotrebu kisika kao plina za rezanje. Kisik je pod pritiskom do 6 bara i upuhuje se u prorez. Tamo zagrijani metal reagira s kisikom: počinje izgaranje i oksidacija. Kemijska reakcija oslobađa veliku količinu energije (do pet puta veću od energije lasera) koja pomaže laserskoj zraci pri rezanju.
Rezanje taline
Rezanje taljenjem još je jedan standardni postupak koji se koristi pri rezanju metala. Također se može koristiti za rezanje drugih topljivih materijala, poput keramike.
Kao plin za rezanje koristi se plin dušik ili argon, a kroz prorez se upuhuje tlak plina od 2 do 20 bara. Argon i dušik su inertni plinovi, što znači da ne reagiraju s rastaljenim metalom u prorezu, već ga jednostavno otpuhuju prema dnu. U isto vrijeme, inertni plinovi štite rezni rub od oksidacije zraka.
Rezanje komprimiranim zrakom
Komprimirani zrak također se može koristiti za rezanje tankih ploča. Zrak pod tlakom od 5-6 bar dovoljan je za otpuhivanje rastaljenog metala u rezu. Budući da je gotovo 80% zraka dušik, rezanje komprimiranim zrakom je u osnovi rezanje taljenjem.
Rezanje uz pomoć plazme
Ako su parametri ispravno odabrani, plazma oblak će se pojaviti u plazma-potpomognutom taljenju reznog rezanja. Oblak plazme sastoji se od ionizirane metalne pare i ioniziranog plina za rezanje. Oblak plazme apsorbira energiju CO2 lasera i pretvara je u radni komad tako da se više energije spaja s radnim komadom i materijal će se brže rastopiti, što rezultira većom brzinom rezanja. Stoga se ovaj proces rezanja naziva i plazma rezanje velikom brzinom.
Oblak plazme zapravo je proziran u odnosu na krute lasere, tako da je rezanje taljenjem potpomognuto plazmom moguće samo s CO2 laserima.
Rezanje plinofikacijom
Rezanje isparavanjem isparava materijal, smanjujući utjecaj toplinskih učinaka na okolni materijal. To se može postići korištenjem kontinuiranog CO2 lasera za isparavanje materijala niske topline, visoke apsorpcije, kao što su tanki plastični filmovi i netaljivi materijali kao što su drvo, papir i pjena.
Ultrakratki pulsirajući laseri omogućuju primjenu ove tehnologije na druge materijale. Slobodni elektroni u metalu apsorbiraju laser i dramatično se zagrijavaju. Laserski puls ne reagira s rastaljenim česticama i plazmom, materijal sublimira izravno i nema vremena da se energija prenese na okolni materijal u obliku topline. Pikosekundni impulsi uklanjaju materijal bez vidljivog toplinskog učinka, bez topljenja i bez stvaranja srha.
Parametri: Prilagodba procesa
Mnogi parametri utječu na proces laserskog rezanja, od kojih neki ovise o tehničkim svojstvima lasera i alatnog stroja, dok su drugi varijabilni.
Polarizacija
Polarizacija pokazuje koji se postotak laserske svjetlosti pretvara. Tipična polarizacija je obično oko 90%. Ovo je dovoljno za kvalitetno rezanje.
Promjer fokusa
Žarišni promjer utječe na širinu reza i može se promijeniti promjenom žarišne duljine leće za fokusiranje. Manji žarišni promjer znači uži prorez.
Položaj fokusa
Položaj žarišne točke određuje promjer snopa i gustoću snage na površini obratka, kao i oblik zareza.
Snaga lasera
Snagu lasera treba uskladiti s vrstom obrade, vrstom materijala i debljinom. Snaga mora biti dovoljno visoka da gustoća snage na izratku premaši prag obrade.