Kesilecek malzemeyi ışınlamak için yüksek güçlü yoğunluklu bir lazer ışını kullanılır, böylece malzeme hızlı bir şekilde buharlaşma sıcaklığına kadar ısıtılır ve delikler oluşturacak şekilde buharlaşır. Kiriş malzeme üzerinde hareket ettikçe, delikler sürekli olarak çok dar genişlikte (örneğin yaklaşık 0,1 mm) kesme yarıkları oluşturur.
Takım işleme maliyeti olmadığından, lazer kesim ekipmanı daha önce işlenemeyen farklı boyutlardaki parçaların küçük partilerinin üretimi için de uygundur. Lazer kesim ekipmanı genellikle CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol Teknolojisi) ekipmanı kullanır. Cihaz, kesme verilerini bir telefon hattı üzerinden bilgisayar destekli tasarım (CAD) iş istasyonundan alabilir.
sınıflandırma
Lazer kesim dört kategoriye ayrılabilir: lazer buhar kesimi, lazer füzyon kesimi, lazer oksijen kesimi ve lazer çizme ve kontrollü kırılma.
1. Lazer buharlı kesim
Yüksek enerji yoğunluklu lazer ışını iş parçasını ısıtmak için kullanılır, bu da sıcaklığın hızla yükselmesine ve çok kısa sürede malzemenin kaynama noktasına ulaşmasına neden olur ve malzeme buharlaşmaya ve buhar oluşturmaya başlar. Bu buharlar çok yüksek bir hızla yayılır ve buharlar yayılırken aynı zamanda malzeme üzerinde kesimler yapılır. Malzemenin buharlaşma ısısı genellikle çok büyüktür, bu nedenle lazerle buharla kesme, büyük güç ve güç yoğunluğu gerektirir.
Lazer buharlı kesim esas olarak son derece ince metal malzemeleri ve metalik olmayan malzemeleri (kağıt, kumaş, ahşap, plastik ve kauçuk vb.) kesmek için kullanılır.
2. Lazer füzyon kesimi
Lazer füzyon kesimde metal malzeme lazerle ısıtılarak eritilir. Daha sonra, oksitleyici olmayan gaz (Ar, He, N, vb.), bir kesim oluşturmak üzere sıvı metali çıkarmak için gazın güçlü basıncını kullanarak kirişle eş eksenli bir ağızlıktan püskürtülür. Lazer füzyon kesimi, metalin tamamen buharlaştırılmasını gerektirmez ve gerekli enerji, buharlaştırma kesiminin yalnızca 1/10'udur.
Lazer füzyon kesimi esas olarak paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum ve bunların alaşımları gibi oksitlenmesi zor bazı malzemeleri veya aktif metalleri kesmek için kullanılır.
3. Lazer oksijen kesimi
Lazer oksijen kesiminin prensibi oksiasetilen kesimiyle benzerdir. Ön ısıtma ısı kaynağı olarak lazer ve kesme gazı olarak oksijen gibi aktif bir gaz kullanır. Bir yandan, enjekte edilen gaz kesme metali ile etkileşime girerek bir oksidasyon reaksiyonu başlatır ve büyük miktarda oksidasyon ısısı açığa çıkarır; diğer taraftan erimiş oksit ve eriyik reaksiyon bölgesinden dışarı üflenerek kesilmiş bir metal oluşturulur. Oksidasyon reaksiyonu, kesme işlemi sırasında büyük miktarda ısı ürettiğinden, lazer oksijen kesimi için enerji gereksinimi, füzyon kesiminin yalnızca yarısı kadardır ve kesme hızı, lazer buharlı kesim ve füzyon kesiminden çok daha hızlıdır. Lazer oksijen kesme esas olarak karbon çeliği, titanyum çeliği ve ısıl işlem görmüş çelik gibi kolayca oksitlenen metal malzemeler için kullanılır.
4. Lazerle çizme ve kontrollü kırılma
Lazer kazımada, yüksek enerji yoğunluklu bir lazer, kırılgan bir malzemenin yüzeyini tarar, malzemenin ısınmasına ve buharlaşmasına neden olarak küçük bir oluk oluşturur. Daha sonra belirli bir basınç uygulanır ve kırılgan malzeme küçük oluk boyunca çatlar. Lazer işaretleme için kullanılan lazerler genellikle Q-anahtarlı lazerler ve CO2 lazerlerdir.
Kontrollü kırılma, kırılgan malzemede yerel termal gerilimler oluşturmak için lazerle çizmenin yarattığı dik sıcaklık dağılımını kullanır ve malzemenin küçük oluklar boyunca kırılmasına neden olur.
Özellikler
Diğer termal kesme işlemleriyle karşılaştırıldığında lazer kesim genellikle yüksek kesme hızı ve yüksek kalite ile karakterize edilir. Özel özet aşağıdaki gibidir.
⑴ İyi kesme kalitesi
Küçük lazer noktası, yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek kesme hızı nedeniyle lazer kesim, daha iyi kesim kalitesi elde edebilir.
Lazer kesim kesimi dardır, yuvanın her iki tarafı yüzeye paralel ve diktir ve kesilen parçaların boyutsal doğruluğu ayarlanabilir.
