Lõigatava materjali kiiritamiseks kasutatakse suure võimsusega tihedusega laserkiirt, nii et materjal kuumeneb kiiresti aurustumistemperatuurini ja aurustub, moodustades auke. Kui tala liigub üle materjali, moodustavad augud pidevalt väga kitsa laiusega (nt umbes 0,1 mm) lõikepilud.
Kuna tööriistade töötlemise kulud puuduvad, sobivad laserlõikamisseadmed ka väikeste partiide tootmiseks erineva suurusega detaile, mida varem ei olnud võimalik töödelda. Laserlõikusseadmetes kasutatakse sageli CNC-seadmeid (Computerized Numerical Control Technology). Seade suudab telefoniliini kaudu vastu võtta lõikeandmeid arvutipõhisest projekteerimisest (CAD).
Klassifikatsioon
Laserlõikamine võib jagada nelja kategooriasse: laseriga aurulõikamine, laserfusioonlõikamine, laserhapniku lõikamine ning laserkirje ja kontrollitud murd.
1. Laser-auru lõikamine
Tooriku soojendamiseks kasutatakse suure energiatihedusega laserkiirt, mille tulemusel temperatuur tõuseb kiiresti ja jõuab materjali keemistemperatuurini väga lühikese aja jooksul ning materjal hakkab aurustuma ja auru moodustama. Need aurud eralduvad väga suure kiirusega ja aurude eraldumisega samal ajal tehakse materjalile lõiked. Materjali aurustumissoojus on üldiselt väga suur, nii et laserauruga lõikamine nõuab suurt võimsust ja võimsustihedust.
Laseri aurulõikust kasutatakse peamiselt üliõhukeste metallmaterjalide ja mittemetalliliste materjalide (nagu paber, riie, puit, plast ja kumm jne) lõikamiseks.
2. Laserfusioonlõikamine
Lasersulatuslõikamisel sulatatakse metallmaterjal laserkuumutusega. Seejärel pihustatakse mitteoksüdeeriv gaas (Ar, He, N jne) läbi kiirga koaksiaalse düüsi, kasutades gaasi tugevat survet vedela metalli väljastamiseks lõike moodustamiseks. Lasersulatuslõikamine ei nõua metalli täielikku aurustumist ning vajalik energia on vaid 1/10 aurustuslõikamisest.
Lasersulatamist kasutatakse peamiselt raskesti oksüdeeruvate materjalide või aktiivsete metallide, nagu roostevaba teras, titaan, alumiinium ja nende sulamid, lõikamiseks.
3. Laserhapniku lõikamine
Laserhapniku lõikamise põhimõte on sarnane oksüatsetüleenlõikamisega. See kasutab eelsoojendussoojusallikana laserit ja lõikegaasina aktiivset gaasi, näiteks hapnikku. Ühest küljest interakteerub sissepritsetud gaas lõikemetalliga, kutsudes esile oksüdatsioonireaktsiooni ja vabastades suure hulga oksüdatsioonisoojust; teisest küljest puhutakse sula oksiid ja sulam reaktsioonitsoonist välja, et moodustada lõigatud metall. Kuna oksüdatsioonireaktsioon tekitab lõikamisprotsessi ajal suures koguses soojust, on laserhapniku lõikamise energiavajadus vaid pool termotuumasünteesi lõikamise energiavajadusest ning lõikamiskiirus on palju kiirem kui laseraurulõikamisel ja termotuumasünteesi lõikamisel. Laserhapniklõikamist kasutatakse peamiselt kergesti oksüdeeruvate metallmaterjalide jaoks, nagu süsinikteras, titaanteras ja kuumtöödeldud teras.
4. Laserkriipsutamine ja kontrollitud luumurd
Laserkriipsutamisel skaneerib suure energiatihedusega laser hapra materjali pinda, põhjustades materjali kuumenemise ja aurustumise, moodustades väikese soone. Seejärel rakendatakse teatud survet ja habras materjal praguneb piki väikest soont. Laserkirjutamiseks kasutatavad laserid on üldiselt Q-lülitusega laserid ja CO2 laserid.
Kontrollitud purunemine kasutab laserkriipsutamise abil loodud järsku temperatuurijaotust, et tekitada rabedas materjalis kohalikke termilisi pingeid, mis põhjustab materjali murdumise mööda väikseid sooni.
Omadused
Võrreldes teiste termilise lõikamise protsessidega iseloomustab laserlõikust üldiselt suur lõikekiirus ja kõrge kvaliteet. Konkreetne kokkuvõte on järgmine.
⑴ Hea lõikekvaliteet
Tänu väikesele laserpunktile, suurele energiatihedusele ja kiirele lõikekiirusele saab laserlõikamisega saavutada parema lõikekvaliteedi.
Laserlõike lõige on kitsas, pilu mõlemad küljed on paralleelsed ja pinnaga risti ning lõigatud osade mõõtmete täpsust saab