Введение
Лазерная технология была впервые использована для резки еще в 1970-х годах.В современном промышленном производстве лазерная резка широко применяется в обработке листового металла, пластика, стекла, керамики,полупроводники, а также текстильные, деревянные и бумажные материалы.
Лазерная резка
Когда фокусированный лазерный луч попадает на деталь, облученная область быстро нагревается, в результате чего материал тает или испаряется.лазерный луч движется по контурной линииВзрыв газа обычно уносит расплавленный материал от разреза, оставляя узкую щель, почти такой же широкой, как сфокусированный лазерный луч.
Резание пламени
Огненная резка - это стандартный процесс, используемый для резки низкоуглеродной стали, используя кислород в качестве режущего газа.Нагретый металл реагирует с кислородом.Химическая реакция высвобождает значительное количество энергии (до пяти раз больше энергии лазера), чтобы помочь лазерному лучу в резке.
Резание плавильного материала
Сплавная резка - это еще один стандартный процесс, используемый для резки металлов. Он также может быть использован для резки других расплавляемых материалов, таких как керамика.продувается через разрез при давлении от 2 до 20 барАргон и азот являются инертными газами, что означает, что они не реагируют с расплавленным металлом в разрезе, просто дуют его к дну.
Резка сжатого воздуха
Сжатый воздух также может быть использован для резки тонких листов. воздуха под давлением от 5 до 6 бар достаточно, чтобы взорвать расплавленный металл в разрезе.резка на сжатом воздухе - это по существу форма резки на расплавлении.
Резание с помощью плазмы
При правильном выборе параметров в разрезе при плазменной резке плазменные облака образуются. Плазменное облако состоит из ионизированного металлического пара и ионизированного режущего газа.Плазменное облако поглощает энергию лазера CO2 и передает ее на заготовкуПоэтому этот процесс резки также называют высокоскоростной плазменной резкой.
Плазменное облако, по сути, прозрачно для твердотельных лазеров, поэтому плазменная резка расплавления может использоваться только с CO2 лазерами.
Отсекание испарением
Высокая теплопроводность может быть достигнута с помощью непрерывных лазеров СО2.материалы с высокой абсорбцией, такие как тонкие пластиковые пленки, древесина, бумага и пена, которые не плавятся.
Ультракороткие импульсные лазеры делают эту технику применимой и к другим материалам.Лазерные импульсы не взаимодействуют с расплавленными частицами и плазмойПри аблации материала пикосекундными импульсами не наблюдается значительного теплового эффекта, плавления,или образование выщелачивания.
Многие параметры влияют на процесс лазерной резки; некоторые зависят от технических характеристик лазера и машины, в то время как другие являются переменными.
Поляризация
Типичная степень поляризации составляет около 90%, что достаточно для высококачественной резки.
Фокальный диаметр
Фокальный диаметр влияет на ширину разреза и может быть изменен путем изменения фокусного расстояния фокусирующей линзы.
Фокальное положение
Фокальное положение определяет диаметр луча и плотность мощности на поверхности заготовки, а также форму разреза.
Мощность лазера
Мощность лазера должна соответствовать типу обработки, типу материала и толщине.Мощность должна быть достаточно высокой, чтобы плотность мощности на заготовке превышала порог обработки.
Режим работы
Непрерывный режим в основном используется для резки стандартных контуров в металлах и пластмассах от миллиметра до сантиметра.используются низкочастотные импульсные лазеры.
Скорость резки
Мощность лазера и скорость резки должны соответствовать друг другу.
Диаметр сопла
Диаметр сопла определяет поток и форму газового струя, выделяемого из сопла. Чем толще материал, тем больше диаметр газового струя, и соответственно,Диаметр сопла также должен быть увеличен.
Чистота и давление газов
Кислород и азот обычно используются в качестве газов для резки.
При использовании кислорода для резки пламенем чистота газа должна достигать 99,95%. Чем толще стальная плита, тем меньше давление газа.
При использовании азота для резки расплавленной стали, чистота газа должна быть 99,995% (в идеале 99,999%).
Таблица технических параметров
На ранних этапах лазерной резки пользователям приходилось определять параметры обработки с помощью проб и ошибок.Существуют соответствующие данные для каждого типа материала и толщиныТаблицы технических параметров позволяют даже тем, кто не знаком с технологией, беспрепятственно управлять оборудованием для лазерной резки.
Существует множество стандартов для оценки качества лазерно-резанных краев. Такие стандарты, как образование выщелачивания, впадины и полоски, можно оценить невооруженным глазом; вертикальность, шероховатость,и ширины резки требуют специализированных приборов для измеренияОсаждение материала, коррозия, зоны, подверженные воздействию тепла, и деформация также являются важными факторами в оценке качества лазерной резки.
