Co jest zaangażowane w cięcie laserowe stali?
Laserowe cięcie stali to bardzo szybka i niezwykle dokładna metoda cięcia czasami skomplikowanych kształtów ze stali za pomocą wiązek laserowych dużej mocy. Lasery zastosowane w procesie uwalniają duże ilości energii cieplnej, gdy skupiają się na stali, skutecznie topiąc kanał w materiale. Laser do cięcia stali wymaga specjalistycznej instalacji, która zazwyczaj składa się z głowicy laserowej przymocowanej do trójwymiarowego przyrządu napędzanego przez komputer lub statycznej głowicy laserowej nad ruchomym stołem. Komputer wysyła instrukcje do przyrządu lub stołu, który następnie przesuwa laser w stosunku do przedmiotu obrabianego lub odwrotnie. W zależności od zastosowania instalacje te mogą być wykonane wyłącznie z lasera lub z gazem.
Lasery o dużej mocy, zwłaszcza typy dwutlenku węgla (CO2), generują wystarczająco intensywne ciepło, gdy są skupione, aby bez wysiłku przecinać szeroki wybór materiałów o różnych grubościach. Ta cecha jest wykorzystywana z dobrym skutkiem przy cięciu laserem stali. Proces ten zapewnia wyjątkowo dokładne, czyste cięcia wzdłuż złożonych profili w stali o grubości do 1 cala (25 mm). Stosowane lasery są zwykle typami CO2 o mocy znamionowej nawet 6 kW. Wiązka emitowana przez głowicę lasera jest skupiana na obrabianym przedmiocie za pomocą szeregu soczewek skalibrowanych w celu uzyskania optymalnej wydajności punktu cięcia dla ciętego materiału.
Stal do cięcia wkładki z zaawansowanym cięciem osiąga się na dwa sposoby. Pierwszy to mobilny układ lasera, w którym sama głowica lasera jest przesuwana po obrabianym przedmiocie na wielowymiarowym przyrządzie do cięcia. Druga metoda wykorzystuje statyczną głowicę laserową i ruchomy stół, który przesuwa przedmiot w celu dokończenia cięcia. Oba systemy są zwykle sterowane programami komputerowej kontroli numerycznej (CNC), które umożliwiają zarówno ekstremalną dokładność, jak i wysokie prędkości cięcia, nawet przy cięciu bardzo skomplikowanych profili.
Rzeczywiste procesy cięcia stosowane w laserowym cięciu stali dzielą się na dwie kategorie: sam laser i wspomaganie gazowe. Typy same w sobie wykorzystują skupioną wiązkę laserową do przecinania stali. Systemy wspomagające gaz wykorzystują strumień gazu pod wysokim ciśnieniem skierowany współosiowo do punktu topnienia wiązki laserowej. Ten strumień gazu pomaga usunąć stopiony materiał z cięcia, a także służy poprawie wydajności lasera poprzez wywołanie reakcji egzotermicznej w punkcie cięcia. Ta reakcja zwiększa temperaturę jeziorka stopionego materiału i przyspiesza proces cięcia nawet w przypadku laserów o niższej mocy.