Cięcie laserowe – wady i zalety

Cięcie laserowe ma obecnie bardzo duże zastosowanie i jest to jedna z metod termicznego oddzielania materiału.

Może nastąpić w 3 rodzajach:

  • przez sublimację
  • topienie
  • wypalanie

Najczęściej stosowana jest kombinacja trzech rodzajów do oddzielania materiału. Cechą cięcia laserowego jest punktowe prowadzenie energii i wysokoenergetyczny strumień tnący.

Celem cięcia laserowego jest wytwarzanie elementów, które bez dodatkowej obróbki nadają sie do dalszej przeróbki. Warunkiem uzyskania dobrej jakości cięcia i wysokiego stopnia utrzymania wymiarów ciętych elementów konstrukcyjnych jest dokładnie prowadzany strumień tnący w połączeniu z najwyższej jakości maszyną do cięcia o dużej odporności na drgania i o dobrej właściwości powtarzania. Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych jak i nie metali. Są wykorzystywane w procesie cięcia stali niskostopowych i wysokostopowych, stali węglowych, aluminium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna i ceramiki.

Wyróżniamy następujące metody cięcia laserowego:

  • Cięcie przez odparowanie – polega ono na tym, że materiał poddany działaniu zogniskowanej wiązki ulega odparowaniu w atmosferze gazu obojętnego.
  • Ciecie przez topienie i wydmuchiwanie – polega  ono na tym, że materiał poddany zogniskowanej wiązki ulega stopieniu i jest usuwany strumieniem gazu obojętnego.
  • Cięcie przez wypalanie – polega  ono na tym, że materiał poddany zogniskowanej wiązki jest wypalany przez strumień tlenu lub mieszaniny gazów zawierających tlen.
  • Generowanie pęknięć termicznych – zogniskowana wiązka wywołuje naprężenie cieplne powodujące pękanie materiału.
  • Zarysowanie – nacinany jest rowek lub rząd otworów i następnie materiał jest łamany mechanicznie.
  • Zimne cięcie – promieniowanie lasera ekscymerowego powoduje niszczenie wiązań cząsteczkowych.
     

Proces cięcia można podzielić na trzy etapy:

  • początek cięcia
  • cięcie właściwe
  • zakończenie procesu cięcia 

Zalety cięcia laserowego:

  • wąska strefa wpływu ciepła
  • gładka i czysta powierzchnia cięcia ( nie wymaga obróbki)
  • oszczędność materiału poprzez występowanie wąskiej szczeliny cięcia
  • duża szybkość cięcia
  • szeroki zakres materiałów poddających się procesowi cięcia
  • łatwość automatyzacji
  • duża elastyczność procesu cięcia laserowego

Wady cięcia laserowego:

  • duży koszt inwestycyjny
  • ograniczona grubość ciętej blachy, jest to podyktowane wymogami jakościowymi