Disse grundlæggende principper om laserskæring

Lasere blev først brugt til at skære tilbage i 1970'erne. I moderne industriel produktion er laserskæring mere udbredt til behandling af materialer som metalplader, plast, glas, keramik, halvledere, tekstiler, træ og papir.
Når en fokuseret laserstråle skinner på et emne, opvarmes det bestrålede område dramatisk for at smelte eller fordampe materialet. Når laserstrålen trænger ind i emnet, begynder skæreprocessen: laserstrålen bevæger sig langs en konturlinje, mens materialet smelter. Det smeltede materiale blæses normalt væk fra snittet af en luftstråle, hvilket efterlader en smal spalte mellem den afskårne del og pladeholderen, der er næsten lige så bred som den fokuserede laserstråle.

Flammeskæring
Flammeskæring er en standardproces, der bruges ved skæring af blødt stål, hvor der anvendes ilt som skæregas. Ilt sættes under tryk til op til 6 bar og blæses ind i skæret. Der reagerer det opvarmede metal med ilten: forbrænding og oxidation begynder. Den kemiske reaktion frigiver en stor mængde energi (op til fem gange laserens energi), som hjælper laserstrålen med at skære.
Smelteskæring
Smelteskæring er en anden standardproces, der bruges ved skæring af metaller. Den kan også bruges til at skære andre smeltelige materialer, såsom keramik.
Nitrogen eller argongas bruges som skæregas, og der blæses et gastryk på 2 til 20 bar gennem snittet. Argon og nitrogen er inerte gasser, hvilket betyder, at de ikke reagerer med det smeltede metal i skæret, men blot blæser det væk mod bunden. Samtidig beskytter de inaktive gasser skærkanten mod luftoxidation.
Trykluftskæring
Trykluft kan også bruges til at skære tynde plader. Luft under tryk til 5-6 bar er tilstrækkeligt til at blæse det smeltede metal væk i snittet. Da næsten 80 % af luften er nitrogen, er trykluftskæring dybest set en smelteskæring.
Plasma-assisteret skæring
Hvis parametrene er korrekt valgt, vil en plasmasky vises i den plasma-assisterede smelteskæring. Plasmaskyen består af ioniseret metaldamp og ioniseret skæregas. Plasmaskyen absorberer CO2-laserens energi og omdanner den til emnet, så der kobles mere energi til emnet, og materialet vil smelte hurtigere, hvilket resulterer i en hurtigere skærehastighed. Derfor kaldes denne skæreproces også højhastigheds plasmaskæring.
Plasmaskyen er faktisk gennemsigtig med hensyn til solid-state lasere, så plasma-assisteret smelteskæring er kun mulig med CO2-lasere.
Forgasningsskæring
Fordampningsskæring fordamper materialet, hvilket minimerer virkningen af ​​termiske effekter på det omgivende materiale. Dette kan opnås ved at bruge en kontinuerlig CO2-laser til at fordampe materialer med lav varme og høj absorption, såsom tynde plastfilm og ikke-smeltende materialer såsom træ, papir og skum.
Ultrakorte pulserende lasere gør det muligt at anvende denne teknologi på andre materialer. De frie elektroner i metallet absorberer laseren og opvarmes dramatisk. Laserimpulsen reagerer ikke med de smeltede partikler og plasma, materialet sublimeres direkte, og der er ikke tid til, at energien overføres til det omgivende materiale i form af varme. Picosecond-impulser fjerner materialet uden synlig termisk effekt, ingen smeltning og ingen gratdannelse.
Parametre: Justering af processen
Mange parametre påvirker laserskæringsprocessen, hvoraf nogle afhænger af laserens og værktøjsmaskinens tekniske egenskaber, mens andre er variable.
Polarisering
Polarisering angiver, hvor stor en procentdel af laserlyset, der konverteres. Typisk polarisering er normalt omkring 90%. Dette er tilstrækkeligt til skæring af høj kvalitet.
Fokus diameter
Brændvidden påvirker skærets bredde og kan ændres ved at ændre fokuseringslinsens brændvidde. En mindre brændvidde betyder et smallere snit.
Fokus position
Brændpunktets position bestemmer strålediameteren og effekttætheden på overfladen af ​​emnet samt skærets form.
Laser Strøm
Lasereffekten skal afstemmes efter bearbejdningstypen, materialetype og tykkelse. Effekten skal være høj nok til, at effekttætheden på emnet overstiger bearbejdningstærsklen.