Čtyři typy laserového řezání

S neustálým rozvojem vědy a techniky se technologie řezání laserem stává stále sofistikovanější. Dnes představím čtyři druhy technologie řezání laserem.

Řezání laserem je dnes jednou z nejoblíbenějších metod zpracování kovů. Principem je použití zaostřeného laserového paprsku s vysokou hustotou výkonu k ozařování obrobku, což způsobí jeho rychlé roztavení, odpařování, ablaci nebo dosažení bodu vznícení ozařovaného materiálu. Současně využívá vysokorychlostní koaxiální k paprsku. Proud vzduchu odfukuje roztavený materiál a umožňuje tak řezání kovového obrobku.

Podle termofyzikálních vlastností zpracovávaného materiálu a vlastností pomocného plynu lze řezání laserem rozdělit do čtyř typů. Jsou to laserové řezání párou, laserové řezání tavením, laserové řezání kyslíkem a laserem řízené lomy.

1. Laserové řezání párou

Použitím vysokoenergetického laserového paprsku s vysokou hustotou k ohřevu obrobku teplota řezaného materiálu rychle stoupá, přičemž v krátké době dosáhne bodu varu materiálu, vynechá krok tavení a začne se odpařovat přímo za vzniku páry. Při vyfukování páry se v řezném materiálu vytvoří zářez.

2. Řezání tavením laserem

Kovový materiál se zahřívá a taví laserem. Neaktivní plyn, jako je dusík, je vháněn tryskou koaxiální s paprskem a roztavený tekutý kov je vytlačován pod silným tlakem plynu. Výhodou použití laserového tavného řezání je, že řezné hrany jsou relativně hladké a obecné. Není nutné žádné sekundární zpracování, spotřeba energie laseru je vysoká a tlak plynu je vysoký. Vhodné pro řezání nerezové oceli, titanu, hliníku a slitinových kovů.

3. Laserové řezání kyslíkem

Princip laserového řezání kyslíkem je podobný jako u kyslíkoacetylenového řezání. Využívá laser jako předehřívací zdroj tepla a kyslík a další reaktivní plyny jako řezný plyn. Na jedné straně se vystřikovaný plyn oxiduje s řezným kovem a uvolňuje velké množství oxidačního tepla; na druhé straně jsou roztavený oxid a tavenina vyfukovány z reakční zóny pro vytvoření řezu v kovu. Řezná rychlost je vysoká a je vhodná především pro řezání kovových materiálů z uhlíkové oceli.

4. Laserem řízená zlomenina

Laserem řízený lom je použití relativně nízkého výkonu laseru k vytvoření ostrého rozložení teploty v drážce, což způsobuje místní tepelné pnutí v křehkých materiálech a způsobuje lámání materiálu podél drážky. Vyšší výkony mohou roztavit povrch obrobku a zničit řeznou hranu. Je vhodný především pro řezání křehkých materiálů, jako jsou křemíkové destičky a sklo.