Cztery popularne metody cięcia laserowego
Cięcie laserowe ma szerokie zastosowanie w przemyśle, jego głównymi zaletami są szybkie, jednorazowe formowanie i gładki przekrój. Cięcie laserowe ma głównie cztery różne metody cięcia, aby poradzić sobie z różnymi sytuacjami.
1. Cięcie topiące
Podczas cięcia laserowego przedmiot obrabiany jest częściowo topiony, a następnie stopiony materiał jest wyrzucany za pomocą strumienia powietrza. Ponieważ przenoszenie materiału odbywa się wyłącznie w stanie ciekłym, proces ten nazywany jest cięciem topiącym laserem.
2. Cięcie odparowujące
Podczas laserowego cięcia gazowego temperatura powierzchni materiału wzrasta do temperatury wrzenia tak szybko, że unika się stopienia w wyniku przewodzenia ciepła, w związku z czym część materiału odparowuje, zamieniając się w parę i znika, a część materiału zostaje wydmuchana w formie wyrzutnika od dołu szczeliny przez pomocniczy strumień gazu. W tym przypadku wymagana jest bardzo duża moc lasera.
3. Kontroluj cięcie pęknięć
W przypadku materiałów kruchych, które łatwo ulegają uszkodzeniu pod wpływem ciepła, kontrolowane cięcie z dużą prędkością za pomocą ogrzewania wiązką lasera nazywa się kontrolowanym cięciem poprzez pękanie. Głównymi elementami tego procesu cięcia są: wiązka lasera nagrzewa niewielki obszar kruchego materiału, powodując duży gradient termiczny i poważne odkształcenie mechaniczne w tym obszarze, w wyniku czego powstają pęknięcia w materiale. Jeśli zachowany zostanie zrównoważony gradient ogrzewania, wiązkę lasera można skierować do pęknięć w dowolnym kierunku.
4. Cięcie oksydacyjne w stanie stopionym (cięcie laserowe płomieniem)
Cięcie topiące zazwyczaj wykorzystuje gazy obojętne, jeśli zastąpione są tlenem lub innymi gazami aktywnymi, materiał w wiązce lasera zostaje zapalony, a intensywna reakcja chemiczna z tlenem powoduje wytworzenie innego źródła ciepła, dzięki czemu materiał jest dalej podgrzewany, co jest znane jako topienie oksydacyjne ciąć. Dzięki temu efektowi prędkość skrawania uzyskana tą metodą jest większa niż w przypadku cięcia stopu stali konstrukcyjnej o tej samej grubości. Z drugiej strony, metoda ta może powodować cięcie o gorszej jakości w porównaniu do cięcia w stanie stopionym. W rzeczywistości powoduje to szersze nacięcie, znaczną chropowatość, zwiększoną strefę wpływu ciepła i gorszą jakość krawędzi. Cięcie laserowe płomieniem niesie ze sobą ryzyko wypalenia ostrych narożników podczas obróbki precyzyjnych modeli i ostrych narożników. Efekty cieplne można ograniczyć stosując laser w trybie impulsowym, gdzie moc lasera określa prędkość cięcia. Dla danej mocy lasera czynnikami ograniczającymi są dopływ tlenu i przewodność cieplna materiału.
