Šie lāzergriešanas pamati

Lāzeri pirmo reizi tika izmantoti griešanai pagājušā gadsimta 70. gados. Mūsdienu rūpnieciskajā ražošanā lāzergriešana tiek plašāk izmantota tādu materiālu kā lokšņu metāla, plastmasas, stikla, keramikas, pusvadītāju, tekstilizstrādājumu, koka un papīra apstrādei.
Kad fokusēts lāzera stars spīd uz apstrādājamo priekšmetu, apstarotā zona dramatiski uzsilst, izkausējot vai iztvaikojot materiālu. Kad lāzera stars iekļūst sagatavē, sākas griešanas process: lāzera stars kustas pa kontūrlīniju, kausējot materiālu. Izkausēto materiālu parasti izpūš no izgriezuma ar gaisa strūklu, atstājot šauru spraugu starp griezto daļu un plāksnes turētāju, kas ir gandrīz tikpat plats kā fokusētais lāzera stars.

Liesmas griešana
Griešana ar liesmu ir standarta process, ko izmanto, griežot vieglu tēraudu, kā griešanas gāzi izmantojot skābekli. Skābeklis tiek saspiests līdz 6 bāriem un tiek iepūsts spraugā. Tur sakarsētais metāls reaģē ar skābekli: sākas degšana un oksidēšanās. Ķīmiskā reakcija atbrīvo lielu enerģijas daudzumu (līdz piecām reizēm vairāk nekā lāzera enerģija), kas palīdz lāzera staram griezt.
Izkausēšanas griešana
Izkausēšanas griešana ir vēl viens standarta process, ko izmanto metālu griešanai. To var izmantot arī citu kausējamu materiālu, piemēram, keramikas, griešanai.
Par griešanas gāzi tiek izmantots slāpeklis vai argona gāze, un caur robu tiek izpūsts gāzes spiediens no 2 līdz 20 bāriem. Argons un slāpeklis ir inertas gāzes, kas nozīmē, ka tie nereaģē ar izkausēto metālu rievā, bet vienkārši izpūš to apakšā. Tajā pašā laikā inertās gāzes aizsargā griezuma malu no gaisa oksidēšanās.
Saspiesta gaisa griešana
Plāno plākšņu griešanai var izmantot arī saspiestu gaisu. Ar gaisa spiedienu līdz 5-6 bāram pietiek, lai izpūstu izkausēto metālu griezumā. Tā kā gandrīz 80% gaisa ir slāpeklis, saspiestā gaisa griešana pamatā ir kausēta griešana.
Plazmas griešana
Ja parametri ir pareizi atlasīti, plazmas mākonis parādīsies plazmas kausēšanas griešanas griezumā. Plazmas mākonis sastāv no jonizētiem metāla tvaikiem un jonizētas griešanas gāzes. Plazmas mākonis absorbē CO2 lāzera enerģiju un pārvērš to apstrādājamā detaļā, lai sagatavei pievienotu vairāk enerģijas un materiāls ātrāk izkusīs, kā rezultātā palielināsies griešanas ātrums. Tāpēc šo griešanas procesu sauc arī par ātrgaitas plazmas griešanu.
Plazmas mākonis faktiski ir caurspīdīgs attiecībā pret cietvielu lāzeriem, tāpēc kausēšanas griešana ar plazmas palīdzību ir iespējama tikai ar CO2 lāzeriem.
Gazifikācijas griešana
Iztvaikošanas griešana iztvaiko materiālu, līdz minimumam samazinot termiskās ietekmes ietekmi uz apkārtējo materiālu. To var panākt, izmantojot nepārtrauktu CO2 lāzeru, lai iztvaicētu zema karstuma, augstas absorbcijas materiālus, piemēram, plānas plastmasas plēves un nekustošus materiālus, piemēram, koku, papīru un putas.
Ultraīsie impulsu lāzeri ļauj šo tehnoloģiju pielietot citiem materiāliem. Brīvie elektroni metālā absorbē lāzeru un dramatiski uzkarst. Lāzera impulss nereaģē ar izkausētajām daļiņām un plazmu, materiāls sublimējas tieši un nav laika, lai enerģija siltuma veidā tiktu nodota apkārtējam materiālam. Pikosekundes impulsi notīra materiālu bez redzama termiskā efekta, nekausēšanas un neveidošanās.
Parametri: procesa regulēšana
Lāzergriešanas procesu ietekmē daudzi parametri, no kuriem daži ir atkarīgi no lāzera un darbgalda tehniskajām īpašībām, bet citi ir mainīgi.
Polarizācija
Polarizācija norāda, cik procentu lāzera gaismas tiek pārveidots. Tipiskā polarizācija parasti ir aptuveni 90%. Tas ir pietiekami augstas kvalitātes griešanai.
Fokusa diametrs
Fokusa diametrs ietekmē griezuma platumu, un to var mainīt, mainot fokusēšanas objektīva fokusa attālumu. Mazāks fokusa diametrs nozīmē šaurāku izgriezumu.
Fokusa pozīcija
Fokusa punkta pozīcija nosaka staru kūļa diametru un jaudas blīvumu uz sagataves virsmas, kā arī izgriezuma formu.
Lāzera jauda
Lāzera jauda ir jāatbilst apstrādes veidam, materiāla veidam un biezumam. Jaudai jābūt pietiekami lielai, lai sagataves jaudas blīvums pārsniegtu apstrādes slieksni.