Lasersko rezanje je metoda termičkog rezanja koja koristi fokusiranu lasersku zraku visoke gustoće snage za ozračivanje obratka. To uzrokuje da se ozračeni materijal brzo topi, isparava, ablatira ili dostiže svoju točku paljenja. U međuvremenu, protok zraka velike brzine koaksijalan s laserskom zrakom otpuhuje rastaljeni materijal, čime se reže obratak.
Klasifikacija i karakteristike laserskog rezanja
Lasersko rezanje može se podijeliti u četiri vrste: rezanje laserskom isparavanjem, rezanje laserskom fuzijom, rezanje laserskim kisikom te lasersko graviranje i kontrolirani lom.
Rezanje laserskom vaporizacijom
Koristi lasersku zraku visoke gustoće energije za zagrijavanje obratka, brzo podižući njegovu temperaturu do vrelišta materijala u izuzetno kratkom vremenu, uzrokujući isparavanje materijala i stvaranje pare. Para se izbacuje velikom brzinom, stvarajući rez u materijalu dok izlazi. Budući da većina materijala ima visoku toplinu isparavanja, lasersko rezanje isparavanjem zahtijeva znatnu snagu i gustoću snage.
Kod laserskog rezanja fuzijom, laser zagrijava i topi metalni materijal. Neoksidirajući plin (kao što su Ar, He, N itd.) se zatim upuhuje kroz mlaznicu koaksijalnu s laserskom zrakom. Visoki tlak plina istiskuje rastaljeni metal, stvarajući rez. Za razliku od rezanja isparavanjem, ova metoda ne zahtijeva potpuno isparavanje materijala i troši samo 1/10 energije potrebne za rezanje isparavanjem. Uglavnom se koristi za rezanje neoksidirajućih ili reaktivnih metala, uključujući nehrđajući čelik, titan, aluminij i njihove legure.
Rezanje laserom kisikom
Princip laserskog rezanja kisikom sličan je rezanju oksiacetilenom. Laser djeluje kao izvor topline za predgrijavanje, dok aktivni plinovi (poput kisika) služe kao plin za rezanje. S jedne strane, upuhani plin reagira s metalom koji se reže, pokrećući oksidacijsku reakciju koja oslobađa veliku količinu oksidacijske topline. S druge strane, otpuhuje rastaljene okside i tali se iz reakcijske zone, stvarajući rez u metalu. Oksidacijska reakcija tijekom rezanja stvara značajnu toplinu, pa lasersko rezanje kisikom zahtijeva samo upola manje energije od rezanja taljenjem, dok je brzina rezanja mnogo veća od brzine isparavanja i rezanja taljenjem. Primarno se primjenjuje na oksidirajuće metalne materijale poput ugljičnog čelika, titanskog čelika i toplinski obrađenog čelika.
Lasersko graviranje i kontrolirani prijelom
Lasersko graviranje koristi laser visoke gustoće energije za skeniranje površine krhkih materijala, isparavajući mali utor. Primjena određenog pritiska zatim uzrokuje lomljenje krhkog materijala duž utora. Q-switched laseri i CO₂ laseri se obično koriste za lasersko graviranje. Kontrolirani lom iskorištava strmu raspodjelu temperature nastalu tijekom laserskog graviranja kako bi stvorio lokalno toplinsko naprezanje u krhkim materijalima, uzrokujući njihovo lomljenje duž graviranog utora.
Primjene laserskog rezanja
Većina strojeva za lasersko rezanje upravlja se putem programa numeričkog upravljanja (NC) ili je konfigurirana kao robot za rezanje. Kao metoda precizne obrade, lasersko rezanje može rezati gotovo sve materijale, uključujući 2D ili 3D rezanje tankih metalnih limova. U zrakoplovnom području, tehnologija laserskog rezanja uglavnom se koristi za rezanje posebnih zrakoplovnih materijala kao što su legure titana, aluminijske legure, legure nikla, legure kroma, nehrđajući čelik, berilijev oksid, kompozitni materijali, plastika, keramika i kvarc. Zrakoplovne komponente obrađene laserskim rezanjem uključuju plamene cijevi motora, tankostijena kućišta od legure titana, okvire zrakoplova, obloge od legure titana, uzdužnice krila, ploče repnih krila, glavne rotore helikoptera i keramičke toplinski izolacijske pločice space shuttlea.
Vrijeme objave: 08.12.2025.
