Cięcie laserowe

Przykład części wykonanej przy użyciu wycinania laserowego

Cięcie laserowe stanowi nowoczesną metodę obróbki o podobnych parametrach wymiarowych jak klasyczna obróbka mechaniczna. Podstawowa różnica tkwi w stosowanym czynniku tnącym, który w przypadku cięcia laserowego stanowi gorący promień lasera oraz gaz techniczny o dużej czystości. W zależności od stosowanego urządzenia (przede wszystkim jego mocy) cięcie przeprowadza się na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji.

Zastosowanie laserów w przemyśle

• cięcie
• spawanie
• znakowanie
• drążenie otworów
• obróbka powierzchniowa
  • hartowanie
  • stapianie warstwy powierzchniowej
  • wzbogacanie warstwy przypowierzchniowej w składniki stopowe
  • nakładanie warstwy przypowierzchniowej (natapianie)

Parametry techniczne wycinarek laserowych

• Moc źródła lasera
• Wielkość stołu roboczego
• Dokładność pozycjonowania głowicy tnącej
• Dokładność zmiany położenia głowicy tnącej
• Maksymalna prędkość posuwu głowicy

Typy laserów do cięcia blach

Laser fibrowy

Laser fiber wykorzystuje zaawansowane technologicznie komponenty światłowodowe, aby dostarczyć intensywną wiązkę światła, która może z łatwością ciąć laserowo różne materiały. Są one najlepszym wyborem dla procesów metalowych, takich jak trawienie, wyżarzanie i grawerowanie.

Termin – laser światłowodowy nie obejmuje źródła światła, które jest inne niż lasery CO₂. Dotyczy on mechanizmu dostarczania, który wykorzystuje światłowody do skoncentrowania całego światła w jednym punkcie. Światłowód w wycinarce laserowej odbiera światło i wzmacnia je do wskaźnika laserowego.

Głowica tnąca wykorzystuje CNC dla zapewnienia precyzji i dokładności. Ponadto, światłowód posiada serię dodatkowych soczewek ogniskowych, które jeszcze bardziej zwiększają ogólną dokładność całego systemu. Wreszcie, wycinarka laserowa wykorzystuje gaz obojętny jakim jest azot, aby ułatwić proces cięcia. W efekcie eliminuje to dalszą obróbkę krawędzi po cięciu oraz skutkuje nieporównywalnie lepszą jakością w stosunku do wycinania laserowego z użyciem tlenu.

Jeśli chodzi o cięcie laserowe, koszty operacyjne są istotnym czynnikiem. Lasery fiber nie mają jednak takich wymagań konserwacyjnych. Oznacza to, że ogólne koszty eksploatacji i konserwacji maszyn są dość niskie. Jednakże początkowe wymagania kapitałowe związane z zakupem lasera światłowodowego są dość wysokie, co czyni go nieosiągalnym dla małych lub średnich przedsiębiorstw.

Laser CO₂

Lasery CO₂ wykorzystują kombinację rezonatora, gazów oczyszczających i dmuchaw o dużej prędkości do tworzenia cząstek światła o dużej mocy, które zderzają się ze sobą w celu dostarczenia światła o dużej intensywności, które może przeciąć grubsze materiały ze względną łatwością.

W przeciwieństwie do lasera światłowodowego, lasery CO₂ mają system dostarczania ścieżki wiązki, który początkowo działa nieco inaczej, wykorzystując proces odbicia i ponownego skupienia, a nie soczewki ogniskowe jak w przypadku laserów fibrowych.

Ogólnie rzecz biorąc, lasery CO₂ mają tendencję do bycia bardziej opłacalnymi niż ich odpowiedniki fibrowe. Jednak niższy koszt początkowy nie oznacza, że jest on bardziej ekonomiczny. Lasery CO₂ zużywają dużo energii, co może powodować bardzo wysokie koszty operacyjne.