Jak działa cięcie laserem?

Jak działa cięcie laserem?

Wprowadzenie do techniki cięcia laserem

Na czym polega cięcie laserem?

To proces cięcia materiałów wiązką lasera. W zależności od wymagań wiązka laserowa pozwala przyciąć lub wyciąć materiał w skomplikowane kształty, z którymi konwencjonalne wiertła miałyby problem. Maszyna do cięcia laserem może być również używana do wiercenia i grawerowania materiałów. Technika cięcia laserem jest uważana za bardzo wszechstronną, ponieważ umożliwia cięcie szerokiej gamy materiałów o różnej grubości.

Dlaczego lasery są używane do cięcia?

Lasery mają wiele zastosowań. Jednym ze sposobów ich wykorzystania jest cięcie metalowych płyt. W przypadku stali niskostopowej, stali nierdzewnej i płyty aluminiowej proces cięcia laserem jest bardzo dokładny, zapewnia doskonałą jakość cięcia, ma małą szerokość szczeliny i małą strefę wpływu ciepła oraz umożliwia cięcie bardzo skomplikowanych kształtów i małych otworów.

Większość ludzi już wie, że słowo „LASER” jest akronimem od nazwy Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. W jaki sposób światło przebija się przez stalową płytę?

How a Laser Cutter works 

Jak działa cięcie laserem?

Generowanie wiązki

Wiązka laserowa to kolumna światła o bardzo dużym natężeniu, o pojedynczej długości fali lub kolorze. W przypadku typowego CO2lasera długość fali znajduje się w podczerwonej części widma światła, więc jest niewidoczna dla ludzkiego oka. Wiązka ma tylko około 1,8 cm (3/4 cala) średnicy, gdy przemieszcza się z rezonatora laserowego, który tworzy wiązkę, przez ścieżkę wiązki maszyny. Może być odbijana w różnych kierunkach przez kilka luster lub „układów załamania wiązki” zanim ostatecznie zostanie skupiona na płycie. Skupiona wiązka lasera przechodzi przez otwór dyszy bezpośrednio przed uderzeniem w płytę. Przez otwór dyszy przepływa również sprężony gaz, taki jak tlen lub azot.

Ogniskowanie wiązki

Skupienie wiązki lasera może odbywać się za pomocą specjalnej soczewki lub zakrzywionego lustra. Proces ten odbywa się w laserowej głowicy tnącej. Wiązka musi być precyzyjnie skupiona, aby kształt ogniska i gęstość energii w tym miejscu były idealnie okrągłe i spójne oraz skupione w dyszy. Skupienie dużej wiązki w jednym punkcie tworzy ekstremalną gęstość ciepła. Sytuacja wygląda podobnie do szkła powiększającego skupiającego promienie słoneczne na liściu, co może wywołać pożar. Wyobraź sobie skupienie 6 kW energii w jednym miejscu i powstałe w ten sposób ciepło.

Ogrzewanie miejscowe

Wysoka gęstość mocy powoduje szybkie nagrzewanie, topienie i częściowe lub całkowite odparowanie materiału. Podczas cięcia stali niskostopowej ciepło wiązki lasera wystarcza do rozpoczęcia typowego procesu spalania „tlenowo-paliwowego”, a gazem do cięcia laserowego jest czysty tlen, podobnie jak w przypadku palnika tlenowo-paliwowego. Podczas cięcia stali nierdzewnej lub aluminium wiązka lasera po prostu topi materiał, a azot pod wysokim ciśnieniem powoduje wydmuchanie stopionego metalu z rzazu.

Ruch wiązki

Na wycinarce laserowej CNC głowica tnąca lasera jest przesuwana po metalowej płycie w pożądanym kształcie, wycinając w ten sposób część z płyty. Skuteczny system kontroli wysokości utrzymuje dokładnie dokładną odległość między końcem dyszy a ciętą płytą. Odległość ta jest ważna, ponieważ określa położenie ogniska względem powierzchni płyty. Podnoszenie lub opuszczanie ogniska tuż nad powierzchnią, na powierzchni lub tuż pod powierzchnią płyty może wpłynąć na jakość cięcia.

Istnieje wiele innych parametrów, które wpływają na jakość cięcia – gdy wszystkie są odpowiednio kontrolowane, cięcie laserem odbywa się w sposób stabilny, niezawodny i bardzo dokładny.