Lasery byly poprvé použity pro omezení v 70. letech. Při moderní průmyslové produkci se řezání laseru používá pro zpracování materiálů, jako je plech, plasty, sklo, keramika, polovodiče, textil, dřevo a papír.
Když zaostřený laserový paprsek svítí na obrobku, ozářená oblast se dramaticky zahřeje, aby se materiál roztavila nebo odpařovala. Jakmile laserový paprsek pronikne do obrobku, začíná proces řezání: laserový paprsek se pohybuje podél obrysové linie a roztaví materiál. Roztavený materiál je obvykle odfouknut od KERF proudem vzduchu a ponechává úzkou štěrbinu mezi řezanou částí a držákem desky, která je téměř stejně široká jako zaostřený laserový paprsek.
Řezání plamene
Řezání plamene je standardní proces používaný při řezání měkké oceli, pomocí kyslíku jako řezného plynu. Kyslík je pod tlakem až na 6 baru a fouká do KERF. Tam je vyhřívaný kov reaguje s kyslíkem: spalování a oxidace začíná. Chemická reakce uvolňuje velké množství energie (až pětinásobek energie laseru), což pomáhá laserovému paprsku při řezání.
Roztavení
Řezání taveniny je další standardní proces používaný při řezání kovů. Může být také použit k řezání dalších tavitelných materiálů, jako je keramika.
Jako řezací plyn se používá dusík nebo argonový plyn a tlak plynu 2 až 20 barů je propuštěn KERF. Argon a dusík jsou inertní plyny, což znamená, že nereagují s roztaveným kovem v KERF, ale jednoduše ho odfouknou směrem ke dnu. Současně inertní plyny chrání řezanou hranu před oxidací vzduchu.
Stlačené řezání vzduchu
K stlačení tenkých desek lze také použít stlačený vzduch. Vzduchový tlak na 5-6 Bar je dostačující k odfouknutí roztaveného kovu do řezu. Protože téměř 80% vzduchu je dusík, řezání stlačeného vzduchu je v podstatě řezání taveniny.
Řezání podporované plazmou
Pokud jsou parametry správně vybrány, objeví se v plazmatickém cloudu v plazmatickém rozřezání KERF. Plazmový mrak se skládá z ionizovaného kovového páry a ionizovaného řezacího plynu. Plazmový mrak absorbuje energii laseru CO2 a převádí jej do obrobku tak, aby se s obrobkem spojilo více energie a materiál se roztaví rychleji, což vede k rychlejšímu řezu. Proto se tento proces řezání nazývá také vysokorychlostní řezání plazmy.
Plazmový mrak je ve skutečnosti průhledný s ohledem na lasery pevného stavu, takže řezání tání asistovaného v plazmě je možné pouze u laserů CO2.
Řezání zplyňování
Odpařování odpařování odpařuje materiál a minimalizuje dopad tepelných účinků na okolní materiál. Toho lze dosáhnout použitím kontinuálního laseru CO2 k odpařování vysokoabsorpčních materiálů s nízkým teplem, jako jsou tenké plastové filmy a netvořivé materiály, jako je dřevo, papír a pěna.
Ultrashort pulzní lasery umožňují aplikovat tuto technologii na jiné materiály. Volné elektrony v kovu absorbují laser a dramaticky se zahřívají. Laserový puls nereaguje s roztavenými částicemi a plazmou, materiál se přímo sublimatuje a není čas, aby byla energie přenesena do okolního materiálu ve formě tepla. Picosecond pulzy ablate materiál bez viditelného tepelného účinku, bez tvorby tvorby.
Parametry: Nastavení procesu
Mnoho parametrů ovlivňuje proces řezání laseru, z nichž některé závisí na technických vlastnostech laserového a strojního přístroje, zatímco jiné jsou variabilní.
Polarizace
Polarizace ukazuje, jaké procento laserového světla je převedeno. Typická polarizace je obvykle kolem 90%. To stačí pro vysoce kvalitní řezání.
Průměr zaostření
Fokální průměr ovlivňuje šířku řezu a může být změněn změnou ohniskové vzdálenosti zaostřovací čočky. Menší ohniskový průměr znamená užší Kerf.
Zaostřovací pozice
Poloha ohniska určuje průměr paprsku a hustotu výkonu na povrchu obrobku a tvar KERF.
Laserová síla
Laserový výkon by měl být spojen s typem zpracování, typu materiálu a tloušťky. Výkon musí být dostatečně vysoký, aby hustota výkonu na obrobku překročila prahovou hodnotu zpracování.
