Ласерско сечење може се урадити са или без помоћног гаса како би се отклонио растопљени или испарени материјал. Према различитим помоћним гасовима који се користе, ласерско сечење се може поделити у четири категорије: сечење испаравањем, сечење топљењем, сечење оксидационим флуксом и сечење контролисаним ломовима.
(1) Сечење испаравањем
Ласерски сноп високе густине користи се за загревање радног предмета, што доводи до брзог пораста температуре површине материјала и достизања тачке кључања материјала за веома кратко време, што је довољно да се избегне топљење изазвано проводљивошћу топлоте. Материјал почиње да испарава, а део материјала испарава у пару и нестаје. Брзина избацивања ових пара је веома велика. Док се паре избацују, део материјала се одувава са дна прореза струјом помоћног гаса у виду избацивања, формирајући прорез на материјалу. Током процеса сечења испаравањем, пара одузима отопљене честице и испране остатке, формирајући рупе. Током процеса испаравања, око 40% материјала нестаје као пара, док се 60% материјала уклања струјањем ваздуха у облику растопљених капљица. Топлота испаравања материјала је генерално веома велика, тако да ласерско испаравање захтева велику снагу и густину снаге. Неки материјали који се не могу истопити, као што су дрво, угљенични материјали и одређене пластике, секу се у облике овом методом. Ласерско сечење паром се углавном користи за сечење изузетно танких металних материјала и неметалних материјала (као што су папир, тканина, дрво , пластика и гума итд.).
(2) Сечење топљењем
Метални материјал се топи загревањем ласерским снопом. Када густина снаге упадног ласерског зрака пређе одређену вредност, унутрашњост материјала где је зрачење почиње да испарава, формирајући рупе. Једном када се таква рупа формира, она делује као црно тело и апсорбује сву енергију упадног зрака. Мала рупа је окружена зидом од растопљеног метала, а затим се неоксидирајући гас (Ар, Хе, Н, итд.) распршује кроз млазницу коаксијалну са снопом. Јак притисак гаса доводи до пражњења течног метала око рупе. Како се радни комад креће, мала рупа се помера синхроно у правцу сечења да би формирала рез. Ласерски сноп се наставља дуж предње ивице реза, а растопљени материјал се издувава са реза на континуирани или пулсирајући начин. Сечење ласерским топљењем не захтева потпуно испаравање метала, а потребна енергија је само 1/10 резања испаравањем. Сечење ласерским топљењем се углавном користи за сечење неких материјала који нису лако оксидисани или активни метали, као што су нерђајући челик, титанијум, алуминијум и њихове легуре.
(3) Резање оксидационим флуксом
Принцип је сличан резању кисеоник-ацетилен. Користи ласер као извор топлоте за претходно загревање и кисеоник или други активни гас као гас за резање. С једне стране, издувани гас пролази кроз реакцију оксидације са металом за сечење и ослобађа велику количину оксидационе топлоте; с друге стране, растопљени оксид и растоп се издувају из реакционе зоне да би се формирао рез у металу. Пошто реакција оксидације током процеса сечења генерише велику количину топлоте, енергија потребна за ласерско сечење кисеоником је само 1/2 енергије сечења топљењем, а брзина сечења је много већа одласерско сечење паром и сечење топљењем.
(4) Контролисано сечење прелома
За ломљиве материјале који се лако оштећују топлотом, ласерски зрак високе густине енергије се користи за скенирање површине крхког материјала да би испарио мали жлеб када се материјал загреје, а затим се примењује одређени притисак да би се извршила висока густина. брзина, контролно сечење кроз загревање ласерског зрака. Материјал ће се поделити дуж малих жлебова. Принцип овог процеса резања је да ласерски зрак загрева локалну област,крхког материјала, узрокујући велики топлотни градијент и озбиљне механичке деформације у том подручју, што доводи до стварања пукотина у материјалу. Све док се одржава уједначен градијент загревања, ласерски зрак може да води стварање и ширење пукотина у било ком жељеном правцу. Контролисани лом користи стрму дистрибуцију температуре која се генерише током ласерског урезивања да би створио локални топлотни напон у кртом материјалу који изазива ломљење материјала дуж малих жлебова. Треба напоменути да ово контролисано сечење лома није погодно за сечење оштрих углова и угловних шавова. Резање екстра великих затворених облика такође није лако успешно постићи. Брзина сечења контролисаног прелома је велика и не захтева превелику снагу, иначе ће изазвати топљење површине радног предмета и оштећење ивице резног шава. Главни контролни параметри су снага ласера и величина тачке.
Време поста: 23.10.2024