Lézeres vágás segédgázzal vagy anélkül is elvégezhető az olvadt vagy elpárolgott anyag eltávolítására. A felhasznált különböző segédgázok szerint a lézervágás négy kategóriába sorolható: párologtatásos vágás, olvasztó vágás, oxidációs fluxusvágás és szabályozott törésvágás.

 

(1) Párologtatós vágás

A munkadarab melegítésére nagy energiasűrűségű lézersugarat használnak, melynek hatására az anyag felületi hőmérséklete gyorsan megemelkedik, és nagyon rövid időn belül eléri az anyag forráspontját, ami elegendő a hővezetés okozta olvadás elkerülésére. Az anyag elkezd elpárologni, és az anyag egy része gőzzé párolog, és eltűnik. Ezeknek a gőzöknek a kilökési sebessége nagyon gyors. Amíg a gőzök kilökődnek, az anyag egy részét a segédgázáram kilökődésként kifújja a rés aljáról, rés keletkezik az anyagon. A párologtatásos vágási folyamat során a gőz elszedi az olvadt részecskéket és a mosott törmeléket, lyukakat képezve. A párologtatási folyamat során az anyag mintegy 40%-a gőzként tűnik el, míg az anyag 60%-a a levegőárammal távozik olvadt cseppek formájában. Az anyag párolgási hője általában nagyon nagy, ezért a lézeres párologtatáshoz nagy teljesítményre és teljesítménysűrűségre van szükség. Egyes nem olvasztható anyagokat, például fát, széntartalmú anyagokat és bizonyos műanyagokat formára vágnak ezzel a módszerrel. A lézeres gőzvágást többnyire rendkívül vékony fémanyagok és nem fémes anyagok (például papír, szövet, fa) vágására használják. , műanyag és gumi stb.).

 

(2) Olvadó vágás

A fémanyagot lézersugárral hevítve olvasztják meg. Amikor a beeső lézersugár teljesítménysűrűsége meghalad egy bizonyos értéket, az anyag belseje, ahol a sugarat besugározzák, elkezd elpárologni, és lyukakat képez. Ha egy ilyen lyuk kialakul, az fekete testként működik, és elnyeli az összes beeső sugárenergiát. A kis lyukat olvadt fémfal veszi körül, majd a sugárral koaxiális fúvókán keresztül nem oxidáló gázt (Ar, He, N stb.) szórnak ki. A gáz erős nyomása miatt a lyuk körüli folyékony fém kiürül. Ahogy a munkadarab mozog, a kis lyuk szinkronban mozog a vágási irányban, hogy vágást hozzon létre. A lézersugár a bemetszés elülső éle mentén folytatódik, és az olvadt anyagot folyamatosan vagy pulzáló módon fújják el a bemetszéstől. A lézeres olvasztó vágás nem igényli a fém teljes elpárologtatását, és a szükséges energia csak a párologtató vágás 1/10-e. A lézeres olvasztásos vágást főként olyan anyagok vágására használják, amelyek nem könnyen oxidálódnak vagy aktív fémek, például rozsdamentes acél, titán, alumínium és ötvözeteik.

 

(3) Oxidációs fluxusvágás

Az elv hasonló az oxigén-acetilén vágáshoz. Előmelegítő hőforrásként lézert, vágógázként pedig oxigént vagy más aktív gázt használ. Egyrészt a kifújt gáz oxidációs reakción megy keresztül a vágófémmel, és nagy mennyiségű oxidációs hőt bocsát ki; másrészt az olvadt oxidot és az olvadékot kifújják a reakciózónából, hogy a fémben bevágás keletkezzen. Mivel a vágási folyamat során az oxidációs reakció nagy mennyiségű hőt termel, a lézeres oxigénvágáshoz szükséges energia csak az 1/2-e az olvasztási vágásénak, a vágási sebesség pedig sokkal nagyobb, mintlézeres gőzvágás és olvasztó vágás.

 

(4) Szabályozott törésvágás

A hő hatására könnyen károsodó rideg anyagok esetében nagy energiasűrűségű lézersugarat használnak a rideg anyag felületének pásztázására, hogy az anyag melegítése során egy kis barázda elpárologjon, majd bizonyos nyomást alkalmaznak a nagy teljesítmény érdekében. sebesség, szabályozható vágás a lézersugaras fűtésen keresztül. Az anyag a kis hornyok mentén szétválik. Ennek a vágási eljárásnak az az elve, hogy a lézersugár egy helyi területet felmelegít).a rideg anyag, ami nagy termikus gradienst és súlyos mechanikai deformációt okoz a területen, ami repedések kialakulásához vezet az anyagban. Amíg az egyenletes melegítési gradiens megmarad, a lézersugár bármely kívánt irányba irányíthatja a repedések keletkezését és terjedését. A szabályozott törés a lézeres bemetszés során keletkező meredek hőmérséklet-eloszlást használja fel, hogy helyi hőfeszültséget generáljon a rideg anyagban, ami az anyag törését okozza. a kis barázdák mentén. Meg kell jegyezni, hogy ez a szabályozott törésvágás nem alkalmas éles sarkok és sarokvarratok vágására. Extra nagy zárt formák vágását sem könnyű sikeresen megvalósítani. A szabályozott törés vágási sebessége gyors és nem igényel túl nagy teljesítményt, különben a munkadarab felülete megolvad és megsérül a vágási varrat széle. A fő szabályozási paraméterek a lézerteljesítmény és a pontméret.