Laserový lúč s vysokou hustotou sa používa na ožarovanie materiálu, ktorý sa má rezať, takže materiál sa rýchlo zahreje na teplotu vyparovania a vyparí sa za vzniku otvorov. Keď sa lúč pohybuje po materiáli, otvory nepretržite vytvárajú veľmi úzku šírku (napr. asi 0.1 mm) rezné štrbiny.
Pretože neexistujú žiadne náklady na spracovanie nástrojov, zariadenie na rezanie laserom je vhodné aj na výrobu malých sérií dielov rôznych veľkostí, ktoré sa predtým nedali spracovať. Zariadenia na rezanie laserom často používajú zariadenie CNC (Computerized Numerical Control Technology). Zariadenie môže prijímať údaje o rezaní z pracovnej stanice počítačom podporovaného dizajnu (CAD) cez telefónnu linku.
Klasifikácia
Laserové rezanie možno rozdeliť do štyroch kategórií: rezanie laserom parou, rezanie laserovou fúziou, rezanie laserom kyslíkom a laserové ryhovanie a kontrolované lomy.
1. Laserové rezanie parou
Laserový lúč s vysokou hustotou energie sa používa na zahriatie obrobku, čo spôsobí rýchle zvýšenie teploty a dosiahnutie bodu varu materiálu vo veľmi krátkom čase a materiál sa začne vyparovať a vytvárať pary. Tieto výpary sa uvoľňujú veľmi vysokou rýchlosťou a súčasne s výparmi dochádza k rezom na materiáli. Teplo odparovania materiálu je vo všeobecnosti veľmi veľké, takže rezanie parou laserom vyžaduje veľký výkon a hustotu výkonu.
Laserové rezanie parou sa používa hlavne na rezanie extrémne tenkých kovových materiálov a nekovových materiálov (ako je papier, látka, drevo, plast a guma atď.).
2. Laserové fúzne rezanie
Pri laserovom tavnom rezaní sa kovový materiál roztaví laserovým ohrevom. Potom sa cez trysku koaxiálnu s lúčom rozprašuje neoxidačný plyn (Ar, He, N atď.), pričom sa využíva silný tlak plynu na vytlačenie tekutého kovu na vytvorenie rezu. Laserové tavné rezanie nevyžaduje úplné odparenie kovu a potrebná energia je iba 1/10 rezania odparovaním.
Laserové tavné rezanie sa používa hlavne na rezanie niektorých ťažko oxidovateľných materiálov alebo aktívnych kovov, ako je nehrdzavejúca oceľ, titán, hliník a ich zliatiny.
3. Laserové rezanie kyslíkom
Princíp laserového rezania kyslíkom je podobný rezaniu kyslíkom. Používa laser ako zdroj predhrievania tepla a aktívny plyn, ako je kyslík, ako rezný plyn. Na jednej strane vstrekovaný plyn interaguje s rezným kovom, aby vyvolal oxidačnú reakciu a uvoľnil veľké množstvo oxidačného tepla; na druhej strane sa roztavený oxid a tavenina vyfukujú z reakčnej zóny za vzniku rezaného kovu. Pretože oxidačná reakcia vytvára počas procesu rezania veľké množstvo tepla, energetická potreba laserového rezania kyslíkom je len polovičná v porovnaní s tavným rezaním a rýchlosť rezania je oveľa rýchlejšia ako pri laserovom rezaní parou a tavnom rezaní. Laserové rezanie kyslíkom sa používa hlavne pre ľahko oxidované kovové materiály, ako je uhlíková oceľ, titánová oceľ a tepelne spracovaná oceľ.
4. Laserové ryhovanie a kontrolovaný lom
Pri laserovom ryhovaní laser s vysokou energetickou hustotou skenuje povrch krehkého materiálu, čo spôsobuje, že sa materiál zahrieva a odparuje, čím sa vytvorí malá drážka. Potom sa aplikuje určitý tlak a krehký materiál praskne pozdĺž malej drážky. Lasery používané na laserové ryhovanie sú všeobecne Q-spínané lasery a CO2 lasery.
Riadený lom využíva strmú distribúciu teploty vytvorenú laserovým rytím na generovanie lokálnych tepelných napätí v krehkom materiáli, čo spôsobuje lámanie materiálu pozdĺž malých drážok.
Vlastnosti
V porovnaní s inými procesmi tepelného rezania sa rezanie laserom vo všeobecnosti vyznačuje vysokou rýchlosťou rezania a vysokou kvalitou. Konkrétne zhrnutie je nasledovné.
⑴ Dobrá kvalita rezu
Vďaka malému laserovému bodu, vysokej hustote energie a vysokej rýchlosti rezania môže rezanie laserom dosiahnuť lepšiu kvalitu rezu.
Laserový rezací rez je úzky, obe strany štrbiny sú rovnobežné a kolmé na povrch a rozmerová presnosť rezaných častí môže byť
