Glavni proces mašine za lasersko rezanje

1, rezanje isparavanjem.
U procesu laserskog rasplinjavanja, površinska temperatura materijala raste do temperature ključanja toliko brzo da je dovoljno da se izbjegne topljenje uzrokovano vođenjem topline, pa dio materijala isparava u paru i nestaje, a dio materijala se otpuhana sa dna proreza strujom pomoćnog gasa kao izbacivanje. U ovom slučaju potrebna je vrlo velika snaga lasera.
Da bi se spriječila kondenzacija pare materijala na zidu proreza, debljina materijala ne smije znatno premašiti prečnik laserskog snopa. Obrada je stoga prikladna samo za primjene gdje se mora izbjeći isključivanje rastaljenog materijala. Mašinska obrada se zapravo koristi samo u vrlo malim područjima upotrebe za legure na bazi željeza.
Proces se ne može koristiti na materijalima, kao što su drvo i određena keramika, koji nemaju stanje topljenja i stoga je malo vjerovatno da će dozvoliti da se pare materijala ponovno kondenziraju. Osim toga, ovi materijali obično moraju postići deblje rezove. Kod laserskog rasplinjavanja, optimalno fokusiranje zraka ovisi o debljini materijala i kvaliteti zraka. Snaga lasera i toplina gasifikacije imaju samo određeni utjecaj na optimalnu poziciju fokusa. U slučaju određene debljine ploče, maksimalna brzina rezanja je obrnuto proporcionalna temperaturi gasifikacije materijala. Potrebna gustina snage lasera je veća od 108W/cm2 i ovisi o materijalu, dubini rezanja i položaju fokusa zraka. U slučaju određene debljine ploče, pod pretpostavkom da ima dovoljno snage lasera, maksimalna brzina rezanja je ograničena brzinom gasnog mlaza.
2. Topljenje i rezanje.
Kod laserskog topljenja radni komad se djelomično topi i rastopljeni materijal se raspršuje uz pomoć strujanja zraka. Budući da se prijenos materijala događa samo u tekućem stanju, proces se naziva lasersko sečenje topljenja.
Laserski snop je uparen sa inertnim gasom za rezanje visoke čistoće da odgurne rastopljeni materijal dalje od proreza, dok sam gas nije uključen u sečenje. Rezanje laserskim topljenjem može postići veću brzinu rezanja od rezanja gasifikacijom. Energija potrebna za gasifikaciju je obično veća od one potrebne za topljenje materijala. Kod laserskog fuzionog rezanja, laserski snop se samo djelomično apsorbira. Maksimalna brzina rezanja raste sa povećanjem snage lasera, a opada skoro obrnuto sa povećanjem debljine ploče i temperature topljenja materijala. U slučaju određene snage lasera, ograničavajući faktor je pritisak zraka na prorezu i toplinska provodljivost materijala. Lasersko rezanje fuzijom za materijale od gvožđa i metala titanijuma može se dobiti bez oksidacionog rezanja. Gustina snage lasera koja proizvodi topljenje, ali manja od gasifikacije je između 104W/cm2 i 105W/cm2 za čelične materijale.
3, rezanje oksidacijskim topljenjem (lasersko rezanje plamenom).
Otopljeno rezanje općenito koristi inertni plin, ako se zamijeni kisikom ili drugim aktivnim plinovima, materijal se zapali pod zračenjem laserskog snopa, a intenzivna kemijska reakcija s kisikom proizvodi drugi izvor topline, tako da se materijal dodatno zagrijava, što se naziva oksidacija. topljenjem.
Zbog ovog efekta, za istu debljinu konstrukcijskog čelika brzina rezanja dobivena ovom metodom veća je od brzine rezanja topljenjem. S druge strane, ova metoda može imati lošiji kvalitet rezanja od rezanja topljenjem. Zapravo proizvodi širi prorez, značajnu hrapavost, povećanu zonu pod utjecajem topline i lošiji kvalitet rubova. Lasersko rezanje plamenom nije dobro kada se obrađuju precizni modeli i oštri uglovi (postoji opasnost od spaljivanja oštrih uglova). Za ograničavanje termičkog efekta može se koristiti impulsni način rada lasera, a snaga lasera određuje brzinu rezanja. U slučaju određene snage lasera, ograničavajući faktor je opskrba kisikom i toplinska provodljivost materijala.
4, Kontrolno sečenje loma.
Za krhke materijale koji se lako oštećuju toplinom, brzo i kontrolirano rezanje kroz grijanje laserskim snopom naziva se kontrolirano rezanje loma. Glavni sadržaj ovog procesa rezanja je: laserska zraka zagrijava malu površinu krhkog materijala, uzrokujući veliki toplinski gradijent i ozbiljnu mehaničku deformaciju u tom području, što rezultira stvaranjem pukotina u materijalu. Sve dok se održava uravnotežen gradijent grijanja, laserski snop može voditi pukotinu u bilo kojem željenom smjeru.