Un fascicul laser cu densitate mare este utilizat pentru a iradia materialul de tăiat, astfel încât materialul să fie încălzit rapid la temperatura de evaporare și să se evapore pentru a forma găuri. Pe măsură ce fasciculul se deplasează pe material, găurile formează continuu o lățime foarte îngustă (de exemplu, aproximativ 0,1 mm) fante de tăiere.
Deoarece nu există costuri de prelucrare a sculelor, echipamentele de tăiere cu laser sunt potrivite și pentru producția de loturi mici de piese de diferite dimensiuni care nu puteau fi prelucrate înainte. Echipamentele de tăiere cu laser utilizează adesea echipamente CNC (Tehnologie de control numeric computerizat). Dispozitivul poate primi date de tăiere de la o stație de lucru de proiectare asistată de computer (CAD) printr-o linie telefonică.
Clasificare
Tăierea cu laser poate fi împărțită în patru categorii: tăiere cu vapori cu laser, tăiere prin fuziune cu laser, tăiere cu oxigen cu laser și marcare cu laser și fractură controlată.
1. Tăiere cu vapori cu laser
Un fascicul laser cu densitate mare de energie este utilizat pentru a încălzi piesa de prelucrat, determinând ca temperatura să crească rapid și să atingă punctul de fierbere al materialului într-un timp foarte scurt, iar materialul începe să se vaporizeze și să formeze vapori. Acești vapori sunt emiși cu o viteză foarte mare și, în același timp cu care sunt emiși vaporii, se fac tăieturi pe material. Căldura de vaporizare a materialului este în general foarte mare, astfel încât tăierea cu vapori cu laser necesită putere mare și densitate de putere.
Tăierea cu laser cu vapori este utilizată în principal pentru tăierea materialelor metalice extrem de subțiri și a materialelor nemetalice (cum ar fi hârtie, pânză, lemn, plastic și cauciuc etc.).
2. Tăiere prin fuziune cu laser
În tăierea prin fuziune cu laser, materialul metalic este topit prin încălzire cu laser. Apoi, gazul neoxidant (Ar, He, N etc.) este pulverizat printr-o duză coaxială cu fasciculul, folosind presiunea puternică a gazului pentru a ejecta metalul lichid pentru a forma o tăietură. Tăierea prin fuziune cu laser nu necesită evaporarea completă a metalului, iar energia necesară este doar 1/10 din tăierea prin evaporare.
Tăierea prin fuziune cu laser este utilizată în principal pentru tăierea unor materiale greu de oxidat sau metale active, cum ar fi oțelul inoxidabil, titanul, aluminiul și aliajele acestora.
3. Tăiere cu oxigen cu laser
Principiul tăierii cu laser cu oxigen este similar cu tăierea cu oxiacetilenă. Utilizează un laser ca sursă de căldură de preîncălzire și gaz activ, cum ar fi oxigenul, ca gaz de tăiere. Pe de o parte, gazul injectat interacționează cu metalul de tăiere pentru a induce o reacție de oxidare și pentru a elibera o cantitate mare de căldură de oxidare; pe de altă parte, oxidul topit și topitura sunt suflate din zona de reacție pentru a forma un metal tăiat. Deoarece reacția de oxidare generează o cantitate mare de căldură în timpul procesului de tăiere, necesarul de energie pentru tăierea cu oxigen cu laser este doar jumătate din cea a tăierii prin fuziune, iar viteza de tăiere este mult mai mare decât cea a tăierii cu vapori cu laser și a tăierii prin fuziune. Tăierea cu oxigen cu laser este utilizată în principal pentru materiale metalice ușor oxidate, cum ar fi oțel carbon, oțel titan și oțel tratat termic.
4. Marcare cu laser și fractură controlată
În scrierea cu laser, un laser cu densitate mare de energie scanează suprafața unui material fragil, determinând încălzirea și evaporarea materialului, formând o mică canelură. Apoi se aplică o anumită presiune, iar materialul fragil se crăpă de-a lungul canelurii mici. Laserele utilizate pentru scrierea cu laser sunt, în general, lasere cu comutare Q și lasere cu CO2.
Fractura controlată utilizează distribuția abruptă a temperaturii creată de marcarea cu laser pentru a genera tensiuni termice locale în materialul fragil, determinând fracturarea materialului de-a lungul canelurilor mici.
Caracteristici
În comparație cu alte procese de tăiere termică, tăierea cu laser se caracterizează în general prin viteză mare de tăiere și calitate înaltă. Rezumatul specific este următorul.
⑴ Calitate bună de tăiere
Datorită punctului laser mic, densității mari de energie și vitezei rapide de tăiere, tăierea cu laser poate obține o calitate mai bună a tăierii.
Tăierea cu laser este îngustă, ambele părți ale fantei sunt paralele și perpendiculare pe suprafață, iar precizia dimensională a pieselor tăiate poate fi
