Najważniejsze etapy cięcia laserowego

Dziś większość procesów wytwórczych odbywa się przy wykorzystaniu nowoczesnych technologii, a dotychczasowe urządzenia mechaniczne, ze względu na swoją małą efektywność, powoli odchodzą w niepamięć. Szybszą, bardziej precyzyjną i tańszą w porównaniu z tradycyjnymi metodami obróbkę zapewnia cięcie laserowe. Na czym dokładnie polega to rozwiązanie i jak jest ono wdrażane?

Cięcie laserem – jak się to odbywa?

Podczas cięcia laserem dochodzi do tego, że wytwarzana wiązka laserowa jest doprowadzana do zespołu optycznego za pomocą zwierciadeł. Ich zadaniem jest skupianie wiązki stanowiącej liniowe źródło ciepła topiącego materiał. Z kolei doprowadzany gaz obróbkowy pozbywa się stopionego materiału ze szczeliny i ochrania zespół optyczny lasera.

Współczynnik absorbowania energii świetlnej wiązki jest natomiast wprost proporcjonalny do wzrastającej temperatury samego materiału. Gęstość mocy wiązki laserowej podaje się w W/mm2. Pod uwagę bierze się jeszcze takie parametry, jak średnica ogniska wiązki (podana w mm), długość ogniskowej (również podana w mm), prędkość cięcia (w m/min) oraz rodzaj gazu obróbkowego i jego ciśnienie (podawane w jednostce kPa).

Etapy cięcia laserowego

Proces cięcia laserem przebiega w kilku krokach. Z reguły mówi się o trzech – czterech etapach, które można streścić zwięźle: początek cięcia, cięcie właściwe, zakończenie procesu cięcia. W ujęciu bardziej szczegółowym wygląda to następująco:

• Pochłanianie i przekazanie energii siatce krystalicznej materiału. Dochodzi wówczas do oddziaływania na materiał.
• Nagrzewanie materiału obrabianego. Odbywa się to bez tzw. efektu niszczącego.
  W rezultacie wyniku zmiany energii świetlnej w ciepło materiał nagrzewa się, co prowadzi to do chemicznych reakcji na powierzchni warstwy wierzchniej.
• Topienie i usuwanie materiału, czyli parowanie ośrodka.
• Stygnięcie materiału.

Są dwie popularne metody cięcia laserowego. W pierwszej z nich dochodzi do usuwania stopionego i utlenionego materiału na stronę przeciwną w wyniku dostarczania gazu do strefy tnącej z jednej strony elementu. Druga metoda bazuje na wydrążaniu otworu przy użyciu impulsów promieniowania o właściwie dobranych parametrach. Powoduje to topienie się i odparowanie niewielkich porcji metalu.

Po co jest wykorzystywane cięcie laserowe?

Dzięki cięciu laserowemu można uzyskać doskonałą jakość wykonania obrabianego elementu. Takki wyrób ma bardzo precyzyjne wycięcia. Jest to zarazem rozwiązanie bardzo efektywne i atrakcyjne pod względem niskich kosztów wykonania.

Technologia laserowa doskonale wpisuje się w potrzeby różnych branż i może być wykorzystana do dokładnego wycinania w metalu lub dziurkowania takich elementów, jak profile czy blachy, ale nie tylko – wyjaśnia ekspert z firmy Hydropol.

Metoda ta daje również możliwość pełnej automatyzacji i powtarzalności produkcji. Można również bezproblemowo zintegrować ją z pozostałymi procesami technologicznymi zachodzącymi w przedsiębiorstwie.