Neljä laserleikkaustyyppiä

Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä laserleikkausteknologiasta tulee yhä kehittyneempää. Tänään esittelen neljä erilaista laserleikkaustekniikkaa.

Laserleikkaus on nykyään yksi suosituimmista metallinkäsittelymenetelmistä. Periaatteena on käyttää kohdistettua korkean tehotiheyden lasersädettä työkappaleen säteilyttämiseen, jolloin se sulaa, höyrystyy, hajoaa tai saavuttaa säteilytetyn materiaalin syttymispisteen nopeasti. Samalla se hyödyntää suurta koaksiaalinopeutta palkin kanssa. Ilmavirta puhaltaa pois sulaneen materiaalin, mikä mahdollistaa metallityökappaleen leikkaamisen.

Käsiteltävän materiaalin lämpöfysikaalisista ominaisuuksista ja apukaasun ominaisuuksista riippuen laserleikkaus voidaan jakaa neljään tyyppiin. Ne ovat laserhöyryleikkaus, lasersulatusleikkaus, laserhappileikkaus ja laserohjattu murtuma.

1. Laserhöyryleikkaus

Käyttämällä korkean energian, suuritiheyksistä lasersädettä työkappaleen lämmittämiseen, leikatun materiaalin lämpötila nousee nopeasti, saavuttaen materiaalin kiehumispisteen lyhyessä ajassa, ohittaen sulatusvaiheen ja aloittaen höyrystymisen suoraan höyryn muodostamiseksi. Kun höyry puhalletaan ulos, leikkuumateriaaliin muodostuu rako.

2. Lasersulatusleikkaus

Metallimateriaali kuumennetaan ja sulatetaan laserilla. Inaktiivista kaasua, kuten typpeä, puhalletaan suuttimen läpi koaksiaalisesti säteen kanssa ja sula nestemäinen metalli poistetaan kaasun voimakkaan paineen alaisena. Lasersulatusleikkauksen etuna on, että leikkausreunat ovat suhteellisen sileitä ja yleisiä. Toissijaista käsittelyä ei tarvita, laserenergian tarve on korkea ja kaasunpaine korkea. Soveltuu ruostumattoman teräksen, titaanin, alumiinin ja seosmetallien leikkaamiseen.

3. Laserhappileikkaus

Laserhappileikkauksen periaate on samanlainen kuin oksiasetyleenileikkauksen. Se käyttää laseria esilämmityslämmönlähteenä ja happea ja muita reaktiivisia kaasuja leikkauskaasuna. Toisaalta ulostyönnetty kaasu hapettuu leikkausmetallin mukana vapauttaen suuren määrän hapetuslämpöä; toisaalta sula oksidi ja sula puhalletaan ulos reaktiovyöhykkeestä metalliin leikkauksen muodostamiseksi. Leikkausnopeus on nopea ja se soveltuu pääasiassa hiiliteräsmetallimateriaalien leikkaamiseen.

4. Laserohjattu murtuma

Laserohjattu murtuminen on suhteellisen alhaisen lasertehon käyttöä terävän lämpötilajakauman luomiseksi uraan, mikä aiheuttaa paikallisia lämpöjännityksiä hauraissa materiaaleissa ja aiheuttaa materiaalin murtumisen uraa pitkin. Suuremmat tehot voivat sulattaa työkappaleen pinnan ja tuhota leikkuureunan. Se soveltuu pääasiassa hauraiden materiaalien, kuten piikiekkojen ja lasin, leikkaamiseen.