Што е ласерско сечење?

Ласерското сечење е метод на термичко сечење кој користи фокусиран ласерски зрак со висока густина на моќност за зрачење на обработениот дел. Ова предизвикува озрачениот материјал брзо да се стопи, испари, аблира или да ја достигне својата точка на палење. Во меѓувреме, протокот на воздух со голема брзина коаксијален со ласерскиот зрак го оддува стопениот материјал, со што сече низ обработениот дел.

Класификација и карактеристики на ласерско сечење

Ласерското сечење може да се подели на четири вида: ласерско сечење со испарување, ласерско сечење со фузија, ласерско сечење со кислород и ласерско шкрипција и контролирано фрактура.

Ласерско испарување сечење

Користи ласерски зрак со висока густина на енергија за загревање на работниот дел, брзо зголемувајќи ја неговата температура до точката на вриење на материјалот за екстремно кратко време, предизвикувајќи материјалот да испарува и да формира пареа. Пареата се исфрла со голема брзина, создавајќи засек во материјалот додека излегува. Бидејќи повеќето материјали имаат висока топлина на испарување, ласерското сечење со испарување бара значителна моќност и густина на моќност.

Ласерско фузно сечење

При ласерското фузно сечење, ласерот го загрева и топи металниот материјал. Потоа неоксидирачки гас (како што се Ar, He, N, итн.) се дува низ млазница коаксијална со ласерскиот зрак. Високиот притисок на гасот го исфрла стопениот метал, формирајќи сечење. За разлика од испарувачкото сечење, овој метод не бара целосно испарување на материјалот и троши само 1/10 од енергијата потребна за испарувачко сечење. Главно се користи за сечење неоксидирачки или реактивни метали, вклучувајќи не'рѓосувачки челик, титаниум, алуминиум и нивни легури.

Ласерско сечење со кислород

Принципот на ласерско сечење со кислород е сличен на сечењето со оксиацетилен. Ласерот делува како извор на топлина за претходно загревање, додека активните гасови (како што е кислородот) служат како гас за сечење. Од една страна, разнесениот гас реагира со металот што се сече, предизвикувајќи реакција на оксидација што ослободува голема количина на оксидациска топлина. Од друга страна, ги оддува стопените оксиди и се топи од реакционата зона, формирајќи засек во металот. Реакцијата на оксидација за време на сечењето генерира значителна топлина, така што ласерското сечење со кислород бара само половина од енергијата од сечењето со фузија, додека неговата брзина на сечење е многу побрза од онаа на испарувањето и сечењето со фузија. Првенствено се применува на оксидирачки метални материјали како што се јаглероден челик, титаниумски челик и термички обработен челик.

Ласерско стружење и контролирана фрактура

Ласерското шкрипење користи ласер со висока густина на енергија за скенирање на површината на кршливи материјали, испарувајќи мал жлеб. Применувањето на одреден притисок потоа предизвикува кршливиот материјал да се скрши по должината на жлебот. Ласерите со Q-прекинувач и CO₂ ласерите најчесто се користат за ласерско шкрипење. Контролираното фрактурирање ја користи стрмната распределба на температурата генерирана за време на ласерското жлебење за да создаде локален термички стрес кај кршливите материјали, предизвикувајќи нивно скршување по должината на засечениот жлеб.

Примени на ласерско сечење

Повеќето машини за ласерско сечење се управуваат преку програми за нумеричка контрола (NC) или се конфигурирани како роботи за сечење. Како метод на прецизна обработка, ласерското сечење може да сече речиси сите материјали, вклучувајќи 2D или 3D сечење на тенки метални листови. Во воздухопловната област, технологијата за ласерско сечење главно се користи за сечење специјални воздухопловни материјали како што се легури на титаниум, легури на алуминиум, легури на никел, легури на хром, не'рѓосувачки челик, берилиум оксид, композитни материјали, пластика, керамика и кварц. Аероспејс компонентите обработени со ласерско сечење вклучуваат цевки за пламен на мотори, куќишта од легури на титаниум со тенкоѕидни ѕидови, рамки на авиони, обвивки од легури на титаниум, жици на крила, панели на опашки крила, главни ротори на хеликоптери и керамички топлинско-изолациски плочки од вселенски шатлови.