Lasersko rezanje je metoda termičnega rezanja, ki za obsevanje obdelovanca uporablja fokusiran laserski žarek z visoko gostoto moči. To povzroči, da se obsevani material hitro stopi, upari, ablatira ali doseže točko vžiga. Medtem hitri zračni tok, ki je soosno z laserskim žarkom, odpihuje staljeni material in s tem reže skozi obdelovanec.
Klasifikacija in značilnosti laserskega rezanja
Lasersko rezanje lahko razdelimo na štiri vrste: lasersko uparjanje, lasersko fuzijsko rezanje, lasersko rezanje s kisikom ter lasersko graviranje in nadzorovan lom.
Lasersko vaporizacijsko rezanje
Za segrevanje obdelovanca uporablja laserski žarek z visoko gostoto energije, ki v izjemno kratkem času hitro dvigne njegovo temperaturo na vrelišče materiala, zaradi česar material upari in tvori paro. Para se izvrže z veliko hitrostjo in med izstopanjem ustvari rez v materialu. Ker ima večina materialov visoko toploto uparjanja, lasersko uparjanje zahteva znatno moč in gostoto moči.
Pri laserskem fuzijskem rezanju laser segreje in tali kovinski material. Neoksidirajoči plin (kot so Ar, He, N itd.) se nato vpihuje skozi šobo, ki je soosna z laserskim žarkom. Visok tlak plina iztisne staljeno kovino in tvori rez. Za razliko od uparjalnega rezanja ta metoda ne zahteva popolnega uparjanja materiala in porabi le 1/10 energije, potrebne za uparjalno rezanje. Uporablja se predvsem za rezanje neoksidirajočih ali reaktivnih kovin, vključno z nerjavnim jeklom, titanom, aluminijem in njihovimi zlitinami.
Lasersko rezanje s kisikom
Načelo laserskega rezanja s kisikom je podobno rezanju z acetilenom. Laser deluje kot vir toplote za predgrevanje, aktivni plini (kot je kisik) pa kot rezalni plin. Po eni strani vpihani plin reagira z rezano kovino in sproži oksidacijsko reakcijo, ki sprosti veliko količino oksidacijske toplote. Po drugi strani pa odpihne staljene okside in se stopi iz reakcijskega območja, pri čemer v kovini nastane rez. Oksidacijska reakcija med rezanjem ustvari veliko toplote, zato lasersko rezanje s kisikom zahteva le polovico energije taljenja, medtem ko je njegova hitrost rezanja veliko hitrejša od hitrosti uparjanja in taljenja. Uporablja se predvsem za oksidirajoče kovinske materiale, kot so ogljikovo jeklo, titanovo jeklo in toplotno obdelano jeklo.
Lasersko graviranje in nadzorovan zlom
Lasersko graviranje uporablja laser z visoko gostoto energije za skeniranje površine krhkih materialov, pri čemer izhlapi majhen utor. Z uporabo določene količine pritiska se krhki material vzdolž utora zlomi. Za lasersko graviranje se pogosto uporabljajo laserji s preklopom Q in CO₂ laserji. Nadzorovano graviranje izkorišča strmo porazdelitev temperature, ki nastane med laserskim graviranjem, da ustvari lokalno toplotno napetost v krhkih materialih, zaradi česar se zlomijo vzdolž graviranega utora.
Uporaba laserskega rezanja
Večina strojev za lasersko rezanje se upravlja s programi za numerično krmiljenje (NC) ali pa so konfigurirani kot rezalni roboti. Kot metoda natančne obdelave lahko lasersko rezanje reže skoraj vse materiale, vključno z 2D- ali 3D-rezanjem tankih kovinskih plošč. V letalski in vesoljski industriji se tehnologija laserskega rezanja uporablja predvsem za rezanje posebnih letalskih materialov, kot so titanove zlitine, aluminijeve zlitine, nikljeve zlitine, kromove zlitine, nerjaveče jeklo, berilijev oksid, kompozitni materiali, plastika, keramika in kremen. Letalske komponente, obdelane z laserskim rezanjem, vključujejo plamenske cevi motorjev, tankostenska ohišja iz titanovih zlitin, okvirje letal, obloge iz titanovih zlitin, nosilce kril, plošče repnih kril, glavne rotorje helikopterjev in keramične toplotnoizolacijske ploščice vesoljskih plovil.
Čas objave: 8. dec. 2025
