Τέσσερις τύποι κοπής με λέιζερ

Με τη συνεχή ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η τεχνολογία κοπής με λέιζερ γίνεται όλο και πιο εξελιγμένη. Σήμερα, θα παρουσιάσω τέσσερις τύπους τεχνολογίας κοπής με λέιζερ.

Η κοπή με λέιζερ είναι μια από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους επεξεργασίας μετάλλων σήμερα. Η αρχή είναι η χρήση μιας εστιασμένης δέσμης λέιζερ υψηλής πυκνότητας ισχύος για την ακτινοβόληση του τεμαχίου εργασίας, προκαλώντας το να λιώσει γρήγορα, να εξατμιστεί, να αφαιρεθεί ή να φτάσει στο σημείο ανάφλεξης του ακτινοβολούμενου υλικού. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιεί ομοαξονικό υψηλής ταχύτητας στη δέσμη. Η ροή του αέρα απομακρύνει το λιωμένο υλικό, επιτρέποντας έτσι την κοπή του μεταλλικού τεμαχίου.

Ανάλογα με τις θερμοφυσικές ιδιότητες του υλικού που επεξεργάζεται και τις ιδιότητες του βοηθητικού αερίου, η κοπή με λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις τύπους. Είναι η κοπή ατμού με λέιζερ, η κοπή με τήξη με λέιζερ, η κοπή με οξυγόνο με λέιζερ και η ελεγχόμενη με λέιζερ κάταγμα.

1. Κοπή ατμού με λέιζερ

Χρησιμοποιώντας μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας, υψηλής πυκνότητας για τη θέρμανση του τεμαχίου εργασίας, η θερμοκρασία του κομμένου υλικού αυξάνεται γρήγορα, φθάνοντας στο σημείο βρασμού του υλικού σε σύντομο χρονικό διάστημα, παρακάμπτοντας το βήμα τήξης και ξεκινώντας απευθείας την εξάτμιση για να σχηματιστεί ατμός. Καθώς ο ατμός διοχετεύεται, σχηματίζεται μια κεφαλή στο υλικό κοπής.

2. Κοπή τήξης με λέιζερ

Το μεταλλικό υλικό θερμαίνεται και λιώνει με λέιζερ. Ένα ανενεργό αέριο όπως το άζωτο διοχετεύεται μέσω ενός ακροφυσίου ομοαξονικού προς τη δέσμη και το λιωμένο υγρό μέταλλο αποβάλλεται υπό την ισχυρή πίεση του αερίου. Το πλεονέκτημα της χρήσης κοπής τήξης με λέιζερ είναι ότι οι ακμές κοπής είναι σχετικά λείες και γενικές. Δεν απαιτείται δευτερογενής επεξεργασία, η απαίτηση ενέργειας λέιζερ είναι υψηλή και η πίεση του αερίου είναι υψηλή. Κατάλληλο για κοπή ανοξείδωτου χάλυβα, τιτανίου, αλουμινίου και κράματος μετάλλων.

3. Κοπή οξυγόνου με λέιζερ

Η αρχή της κοπής με οξυγόνο με λέιζερ είναι παρόμοια με αυτή της κοπής με οξυακετυλένιο. Χρησιμοποιεί το λέιζερ ως πηγή θερμότητας προθέρμανσης και το οξυγόνο και άλλα αντιδραστικά αέρια ως αέριο κοπής. Από τη μία πλευρά, το εκτοξευόμενο αέριο οξειδώνεται με το μέταλλο κοπής, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας οξείδωσης. Από την άλλη πλευρά, το τηγμένο οξείδιο και το τήγμα διοχετεύονται έξω από τη ζώνη αντίδρασης για να σχηματίσουν μια τομή στο μέταλλο. Η ταχύτητα κοπής είναι γρήγορη και είναι κυρίως κατάλληλη για την κοπή μεταλλικών υλικών από ανθρακούχο χάλυβα.

4. Κάταγμα ελεγχόμενο με λέιζερ

Η θραύση ελεγχόμενη με λέιζερ είναι η χρήση σχετικά χαμηλής ισχύος λέιζερ για τη δημιουργία μιας απότομης κατανομής θερμοκρασίας στην αυλάκωση, η οποία προκαλεί τοπικές θερμικές καταπονήσεις σε εύθραυστα υλικά και προκαλεί θραύση του υλικού κατά μήκος του αυλακιού. Οι υψηλότερες δυνάμεις μπορούν να λιώσουν την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και να καταστρέψουν την κοπτική άκρη. Είναι κατάλληλο κυρίως για την κοπή εύθραυστων υλικών, όπως γκοφρέτες πυριτίου και γυαλί.