Kuidas laserlõikur töötab?

.Miks lasereid lõikamiseks kasutatakse?

„LASER”, mis on lühend ingliskeelsest terminist „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” (valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse abil) ja mida kasutatakse laialdaselt igas eluvaldkonnas. Kui laserit rakendatakse lõikemasinale, saavutatakse lõikemasinal suur kiirus, madal saaste, väiksem kulumaterjalide arv ja väike kuummõjutsoon. Samal ajal võib laserlõikusmasina fotoelektriline muundamise kiirus olla kuni kaks korda suurem kui süsinikdioksiidi lõikemasinal ja kiudlaseri valguse pikkus on 1070 nanomeetrit, seega on sellel suurem neeldumiskiirus, mis on õhukeste metallplaatide lõikamisel eriti kasulik. Laserlõikuse eelised teevad sellest metallilõikuse juhtiva tehnoloogia, mida kasutatakse laialdaselt masinaehitus- ja tootmistööstuses, millest kõige tüüpilisemad on lehtmetalli lõikamine, lõikamine autotööstuses jne.

Kuidas laserlõikur töötab?

I. Lasertöötluse põhimõte

Laserkiir fokuseeritakse väga väikese läbimõõduga valguslaiku (minimaalne läbimõõt võib olla alla 0,1 mm). Laserlõikuspeas läbib selline suure energiaga kiir spetsiaalse läätse või kõverpeegli, põrkab tagasi eri suundades ja koguneb lõpuks lõigatavale metallesemele. Seal, kus laserlõikuspea on lõiganud, sulab metall kiiresti, aurustub, ablateerub või jõuab süttimispunkti. Metall aurustub, moodustades auke, ja seejärel pihustatakse kiirega koaksiaalse düüsi kaudu suure kiirusega õhuvool. Selle gaasi tugeva rõhu abil eemaldatakse vedel metall, moodustades pilusid.

Laserlõikusmasinad kasutavad kiire või materjali juhtimiseks optikat ja arvuti numbrilist juhtimist (CNC). Tavaliselt kasutatakse selles etapis liikumise juhtimissüsteemi, et jälgida materjalile lõigatava mustri CNC- või G-koodi, et saavutada erinevate mustrite lõikamine.

II. Lasertöötluse peamised meetodid

1) Lasersulatusega lõikamine

Lasersulatuslõikus seisneb selles, et metallmaterjali kuumutamiseks ja sulatamiseks kasutatakse laserkiire energiat ning seejärel pihustatakse läbi kiirega koaksiaalse düüsi kokkusurutud mitteoksüdeerivat gaasi (N2, õhk jne) ja eemaldatakse vedel metall tugeva gaasirõhu abil, et moodustada lõikeõmblus.

Lasersulalõikust kasutatakse peamiselt mitteoksüdeeruvate materjalide või reaktiivsete metallide, näiteks roostevaba terase, titaani, alumiiniumi ja nende sulamite lõikamiseks.

2) Laser-hapniklõikus

Laser-hapniklõikuse põhimõte sarnaneb oksüatsetüleenlõikusega. See kasutab laserit eelsoojendusallikana ja aktiivset gaasi, näiteks hapnikku, lõikegaasina. Ühelt poolt reageerib väljutatav gaas metalliga, tekitades suure hulga oksüdatsioonisoojust. Sellest soojusest piisab metalli sulatamiseks. Teisest küljest puhutakse sulanud oksiidid ja sulametall reaktsioonitsoonist välja, tekitades metallis lõikeid.

Laser-hapniklõikust kasutatakse peamiselt kergesti oksüdeeruvate metallmaterjalide, näiteks süsinikterase, töötlemiseks. Seda saab kasutada ka roostevaba terase ja muude materjalide töötlemiseks, kuid lõik on must ja kare ning maksumus on madalam kui inertgaasilõikusel.