Lasrar användes först för att skära ner på 1970 -talet. I modern industriell produktion används laserskärning mer allmänt för bearbetning av material som plåt, plast, glas, keramik, halvledare, textilier, trä och papper.
När en fokuserad laserstråle lyser på ett arbetsstycke, värms det bestrålade området dramatiskt för att smälta eller förånga materialet. När laserstrålen penetrerar arbetsstycket börjar skärningsprocessen: laserstrålen rör sig längs en konturlinje medan du smälter materialet. Det smälta materialet blåses vanligtvis bort från Kerf av en luftstråle, vilket lämnar en smal slits mellan den klippta delen och platthållaren som är nästan lika bred som den fokuserade laserstrålen.
Låga skärning
Flamskärning är en standardprocess som används vid skärning av mjukt stål med syre som skärgas. Syre trycks in till upp till 6 bar och blåser in i Kerf. Där reagerar den uppvärmda metallen med syre: förbränning och oxidation börjar. Den kemiska reaktionen frigör en stor mängd energi (upp till fem gånger energi från lasern) som hjälper laserstrålen vid skärning.
Smältskärning
Smältskärning är en annan standardprocess som används vid skärmetaller. Det kan också användas för att klippa andra smältbara material, till exempel keramik.
Kväve- eller argongas används som skärgas, och ett gastryck på 2 till 20 bar blåses genom Kerf. Argon och kväve är inerta gaser, vilket innebär att de inte reagerar med den smälta metallen i Kerf, utan bara blåser bort den mot botten. Samtidigt skyddar de inerta gaserna den snittkanten från luftoxidation.
Tryckluft
Tryckluft kan också användas för att klippa tunna plattor. Lufttryck till 5-6 bar är tillräcklig för att blåsa bort den smälta metallen i snittet. Eftersom nästan 80% av luften är kväve, är tryckluftskärning i princip en smältskärning.
Plasmaassisterad skärning
Om parametrarna väljs korrekt kommer ett plasmaskoln att visas i den plasmaassisterade smältskärningskärnan. Plasmamolnet består av joniserad metallånga och joniserad skärgas. Plasmamolnet absorberar energin från CO2 -lasern och omvandlar den till arbetsstycket så att mer energi kopplas till arbetsstycket och materialet smälter snabbare, vilket resulterar i en snabbare skärhastighet. Därför kallas denna skärningsprocess också höghastighetsplasmaskärning.
Plasmamolnet är i själva verket transparent med avseende på solida tillståndslasrar, så plasmaassisterad smältskärning är endast möjlig med CO2-lasrar.
Förgasning
Förångning som skär förångar materialet, vilket minimerar påverkan av termiska effekter på det omgivande materialet. Detta kan uppnås genom att använda en kontinuerlig CO2-laser för att förånga lågtvärmt, högbsorptionsmaterial, såsom tunna plastfilmer och icke-smältmaterial som trä, papper och skum.
Pulserade lasrar för ultrasort tillåter att denna teknik kan tillämpas på andra material. De fria elektronerna i metallen absorberar lasern och värmer upp dramatiskt. Laserpulsen reagerar inte med de smälta partiklarna och plasma, materialet sublimerar direkt och det finns ingen tid för att energin överföras till det omgivande materialet i form av värme. Picosekund pulser avblivar materialet utan synlig termisk effekt, ingen smältning och ingen burr -bildning.
Parametrar: justering av processen
Många parametrar påverkar laserskärningsprocessen, av vilka några beror på de tekniska egenskaperna för laser- och maskinverktyget, medan andra är varierande.
Polarisering
Polarisation indikerar vilken procentandel av laserljuset som konverteras. Typisk polarisering är vanligtvis cirka 90%. Detta är tillräckligt för skärning av hög kvalitet.
Fokusdiameter
Fokaldiametern påverkar skärets bredd och kan ändras genom att ändra brännvidden för fokuseringslinsen. En mindre fokaldiameter betyder en smalare Kerf.
Fokusposition
Fokuspunktpositionen bestämmer stråldiametern och kraftdensiteten på arbetsstyckets yta såväl som formen på Kerf.
Laserkraft
Laserkraften ska matchas med typen av bearbetning, materialtyp och tjocklek. Kraften måste vara tillräckligt hög för att krafttätheten på arbetsstycket överstiger behandlingsgränsen.
