Proces laserskog reznja

Aug 23, 2019

Ostavi poruku

Lasersko rezanje koristi laserski zrak visoke snage za osvetlivanje materijala koji se reže tako da se materijal brzo zagrio na temperaturu isparavanja i ispari da bi se formirala rupa. Kako se snop kreće prema materijalu, rupa se kontinuirano formira u usku širinu (naizmj, oko 0,1 mm). Sew, dovrši seku materijala.


Lasersko rezanje se može podijeliti na četiri vrste: lasersko isparljivo rezati, lasersko topljenje, lasersko rezanje kisika, lasersko piskanje i kontrolirani prijelom.


1. lasersko rezati isparavanje


Izrađač se zahuvava laserskim zrakom visoke energije, temperatura brzo raste, tačka ključanja materijala se dohvaća u vrlo kratkom vremenu, a materijal počinje ispariti kako bi se formirala para. Ove pare se izbacuje velikom brzinom, a u materijalu se formira prerez dok se isparava. Toplota isparavanja materijala je uglavnom velika, tako da je za lasersko isparljivost potrebno veliko napajanje i denzitet snage.


Lasersko reženje isparavanja se uglavnom koristi za sečanje vrlo tankih metalnih materijala i nemetalnih materijala (kao što su papir, tkanina, drvo, plastika, guma, pena itd.). Ultrašortni pulsni laseri omogućavaju da se ova tehnologija primenjuje na druge materijale. Slobodni elektroni u metalu apsorbuju laser i oštro se zagriju. Laserski puls ne reagira sa rastopljenim česticama i plazmom, materijal direktno sublimira, i nema vremena za prijenos energije na okolni materijal u obliku topline. Puls picosekunda ablatira materijal bez značajnih termalnih efekata, bez topljenja i buringa.


2. lasersko topljenje i rezati


Kada se laser istopi i reže, metalni materijal se topi laserskim grijanjem, a zatim se neoksidizirajući plin (Ar, He, N itd.) raznese kroz koaksijalu mlaznice s zrakom, a tečni metal se otpušta jakim pritiskom plina da se formira prorez. Lasersko rastopljenje ne zahtijeva potpunu isparavanje metala, a potrebna energija je samo 1/10 isječenog isparavanja.


Lasersko otapanje se uglavnom koristi za rezati neke neoksidabilne materijale ili aktivne metale, kao što su nehranljivi čelik, titan, aluminij i njihove legure, a također i za rezati druge fuzibilne materijale, kao što je keramika.


3. lasersko rezati kisik (rezati plamen)


Princip laserskog reznja kisika je sličan reznju oksiacetilena. Koristi laser kao izvor toplote koji se zagrijava i koristi aktivni plin kao što je kisik kao gas za rezanje. S jedne strane, ubrizgani plin djeluje na rezati metal da izazove oksidacijsku reakciju da oslobodi veliku količinu toplote oksidacije; s druge strane, rastopljeni oksid i topljenje se izvade iz zone reakcije kako bi se formirao razrez u metalu. Budući da oksidacijska reakcija tokom procesa reznja stvara veliku količinu toplote, energija potrebna za lasersko reženje kisika je samo 1/2 reznja taljenja, a brzina reznja je mnogo veća od laserskog rezanja isparavanja i sečenja taljenja. Lasersko rezanje kisika se uglavnom koristi za lako oksidizirane metalne materijale kao što su ugljikov čelik, titanijski čelik i toplotno tretirani čelik.


4. lasersko dicing i kontrolna fraktura


Lasersko dicing je skeniranje površine krhkog materijala laserom visoke energetske guštine, tako da se materijal toplotom ispari u mali užlep, a zatim se nanese određeni pritisak, a lomljivi materijal se ispuca duž malog užeta. Laseri za lasersko pisanje su generalno Q-zamenjeni laseri i CO2 laseri.


Kontrola prijeloma je strma distribucija temperature nastala laserskom gravurom, stvarajući lokalne termalne stresove u krhkom materijalu koji uzrokuju da se materijal lomi duž malih žlezda.