Laserowe cięcie blach

Cięcie blach i elementów stalowych jest jednym z najważniejszych rodzajów obróbki, które stosowane są w dzisiejszym przemyśle i produkcji. Jak do te pory powstało tu kilka metod, które różnią się oferowanymi właściwościami i efektem pracy. Jedną z nich jest cięcie laserowe. Warto przyjrzeć się mu nieco bliżej.

Cięcie blach i stali – dlaczego laser?

Cięcie laserem blach i stali rozpatrywać należy z kilku, zasadniczych stron, które odpowiadają najważniejszym zadaniom, jakie stawia się przed używanymi dziś technikami cięcia. Pierwszą z nich jest dokładność cięcia. Istotnymi częściami składowymi są tu szerokość samej szczeliny, wygląd krawędzi (jest to szczególnie ważne w przypadku detali wykonywanych z grubej blachy) i wpływ procesu na materiał w okolicy cięcia – w przypadku cięcia laserowego jest to przede wszystkim wpływ temperatury. Liczy się również szybkość procesu. W dzisiejszej produkcji wygrywają przede wszystkim te metody, które pozwalają na wykonania wielu identycznych detali w możliwie jak najkrótszym czasie. Nie bez znaczenia są również koszty. Używane obecnie technologie cięcia znacznie się pod tym względem różnią. Pod względem wszystkich tych czynników cięcie laserowe pozwala na uzyskanie odpowiednio zrównoważonego i najbardziej opłacalnego efektu.

Laserowe cięcie blach i stali – najważniejsze informacje

Cięcie laserem należy do metod termicznych. Znacznie różni się jednak od klasycznego cięcia przy pomocy różnego typu palników. Przede wszystkim wiązka lasera jest bardzo cienka – w przypadku niektórych urządzeń może dochodzić nawet do jednego mikrometra. Znacznie wyższa niż w przypadku palnika temperatura i jednoczesne wydmuchiwanie stopionego metalu ze szczeliny sprawiają, że krawędź cięcia jest wyjątkowo gładka i pozbawiona jakichkolwiek śladów stopionego materiału. Wysoka temperatura nie pozostaje jednak bez wpływu na materiał. Dzięki temu, że cięcie jest szybkie, a wiązka lasera bardzo cienka, wpływ ten ma jednak ograniczony zasięg. W praktyce to właśnie ten aspekt determinuje minimalną grubość blachy dla większości typów laserów, która wynosi około 5 mm. W przypadku blach o tej (albo większej) grubości wpływ wysokiej temperatury jest całkowicie pomijalny. Jednak w przypadku blach cieńszych, ewentualne odkształcenia są już na tyle duże, że wpływają na jakość wykonywanych w ten sposób detali. Ze względu na spore zużycie energii cięcie laserowe jest obecnie droższe od cięcia palnikami, jednak znacznie tańsze od cięcia strumieniem wody. Biorąc pod uwagę wysoką szybkość pracy i dużą precyzję, jest to obecnie najbardziej opłacalna metoda cięcia blach i stali o grubości w przedziale od pięciu do trzystu milimetrów.

Typy stosowanych obecnie laserów

Klasycznym i najczęściej wykorzystywanym do tej pory typem lasera stosowanego do cięcia blach i stali jest laser CO2. Charakteryzuje się średnią (jak na cięcie laserowe) dokładnością i tempem pracy. Urządzenie wytwarza duże ilości ciepła, przez co muszą być ty stosowane zwiększające koszty eksploatacji zaawansowane układy chłodnicze. Nowocześniejszym rozwiązaniem jest laser światłowodowych, w którym zastosowano o wiele bardziej efektywny układ skupiający, co prowadzi do powstania wiązki lasera o mniejszej grubości i jeszcze wyższej temperaturze. Wydmuchiwanie stopionego materiału nie jest tu konieczne, bo jest on po prostu odparowywany. Tego typu lasery mogą zostać użyte do cięcia blach i mniejszej grubości i wykonanych z wrażliwych stopów. Ostatnim typem są lasery DDL, które charakteryzują się jeszcze mniejszą grubością wiązki, i szybszą pracą.

Źródła:
https://www.academia.edu/18986134/STAL_JAKOSC_CIECIA_LASEROWEGO
https://www.academia.edu/26455368/Artykul