Як працює лазерний різак?

.Чому лазери використовуються для різання?

«ЛАЗЕР», абревіатура від Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Підсилення світла шляхом стимульованого випромінювання), широко використовується в усіх сферах життя. Коли лазер застосовується до різального верстата, він досягає високої швидкості різання, низького рівня забруднення, меншої кількості витратних матеріалів та малої зони теплового впливу. Водночас коефіцієнт фотоелектричного перетворення лазерного різального верстата може бути вдвічі вищим, ніж у різального верстата на основі вуглекислого газу, а довжина світлового випромінювання волоконного лазера становить 1070 нанометрів, тому він має вищий коефіцієнт поглинання, що є більш вигідним при різанні тонких металевих пластин. Переваги лазерного різання роблять його провідною технологією різання металу, яка широко використовується в машинобудуванні та обробній промисловості, найбільш типовими з яких є різання листового металу, різання в автомобільній галузі тощо.

Як працює лазерний різак?

I. Принцип лазерної обробки

Лазерний промінь фокусується у світлову пляму дуже малого діаметра (мінімальний діаметр може бути менше 0,1 мм). У лазерній ріжучій головці такий високоенергетичний промінь проходить через спеціальну лінзу або вигнуте дзеркало, відбивається в різних напрямках і, нарешті, збирається на металевому об'єкті, що підлягає різанню. Там, де лазерна ріжуча головка різала, метал швидко плавиться, випаровується, аблятується або досягає точки займання. Метал випаровується, утворюючи отвори, а потім через сопло, співвісне з променем, розпилюється високошвидкісний повітряний потік. Під сильним тиском цього газу рідкий метал видаляється, утворюючи щілини.

Лазерні різальні машини використовують оптику та числове програмне керування (ЧПК) для керування променем або матеріалом, зазвичай на цьому етапі використовується система керування рухом для відстеження ЧПК або G-коду шаблону, який потрібно вирізати на матеріалі, для досягнення різних шаблонів.

II. Основні методи лазерної обробки

1) Лазерне різання розплавом

Лазерне плавлення полягає у використанні енергії лазерного променя для нагрівання та плавлення металевого матеріалу, а потім розпиленні стисненого неокислювального газу (N2, повітря тощо) через сопло, співвісне з променем, та видаленні рідкого металу за допомогою сильного тиску газу для формування ріжучого шва.

Лазерне різання розплавом в основному використовується для різання неокислювальних матеріалів або реакційноздатних металів, таких як нержавіюча сталь, титан, алюміній та їх сплави.

2) Лазерне кисневе різання

Принцип лазерного кисневого різання схожий на киснево-ацетиленове різання. У ньому використовується лазер як джерело попереднього нагрівання, а активний газ, такий як кисень, як ріжучий газ. З одного боку, викидається газ реагує з металом, виділяючи велику кількість тепла окислення. Цього тепла достатньо для розплавлення металу. З іншого боку, розплавлені оксиди та розплавлений метал видуваються із зони реакції, створюючи надрізи в металі.

Лазерне різання киснем в основному використовується для легко окислюваних металевих матеріалів, таких як вуглецева сталь. Його також можна використовувати для обробки нержавіючої сталі та інших матеріалів, але профіль чорний і шорсткий, а вартість нижча, ніж у різання інертним газом.