Wśród wielu technologii obróbki metalu cięcie laserowe wyróżnia się ekonomią i wydajnością. Dlaczego na większości przemysłowych linii produkcyjnych stosuje się cięcie laserowe metalu?
Cięcie laserem to technologia wykorzystująca laser do cięcia materiałów, co sprawia, że jest to niezbędny proces w produkcji blach. Cięcie laserem jest ważne ze względu na jego kompatybilność, wysoką precyzję i wysoką jakość.
Jak to się zaczęło?
Pierwsza wycinarka laserowa została wyprodukowana w 1965 roku. Centrum używało wycinarki laserowej do wiercenia otworów w matrycach diamentowych. Dwa lata później wyprodukowano pierwszą wycinarkę tlenową z systemem cięcia laserowego specjalnie do metali. Ta wycinarka strumieniowa jest ważną częścią przemysłu lotniczego, zwłaszcza w przypadku cięcia laserowego blach. Opracowano również wycinarki laserowe CO2, ale brakowało im mocy do pokonania przewodności cieplnej metali. Dlatego nie nadawały się do laserowego cięcia blach, zamiast tego były przydatne do cięcia niemetali, takich jak tekstylia.
A jak to wygląda dzisiaj?
Obecnie istnieją trzy rodzaje wycinarek laserowych. Każdy z nich ma inne właściwości, dzięki czemu idealnie nadaje się do różnych celów. Niektóre lepiej nadają się do laserowego cięcia blach, ponieważ mogą zapewnić wymagane ciepło, a niektóre są wykorzystywane do innych materiałów, które wymagają mniej energii.
Lasery CO2 są najczęstszymi rodzajami laserów. Nie dlatego, że są najpotężniejsze czy wyjątkowe. Są mniej wydajne, ale to sprawia, że są przydatne w różnych, ale powszechnych scenariuszach. Nie mają dużej mocy – moc znamionowa waha się od 25 do 100 watów przy długości fali 10,6 mikrona. Jest jednak wyjątek: przemysłowe lasery CO2 są oceniane w kilowatach. Lasery CO2 są bardziej odpowiednie do cięcia drewna, papieru i niektórych tworzyw sztucznych. Chociaż mogą nie być idealne, czasami są używane jako laser do cięcia blachy.
Jednak najbardziej powszechne typy laserów do cięcia blach to:
- laser światłowodowy – wiązka lasera w laserze światłowodowym formowana jest w aktywnym włóknie, a następnie jest przekazywana przez światłowód o właściwościach przewodzących do głowicy tnącej instalacji, gdzie jest skupiana w punkcie za pomocą soczewki,
- laser gazowy CO₂ – laser gazowy CO₂ wykorzystuje mieszaninę gazów do utworzenia wiązki laserowej. Wysokie napięcie generowane w rezonatorze za pomocą zwierciadeł przekazywane jest do głowicy tnącej instalacji, gdzie jest również skupiane do punktu za pomocą soczewki.
A czym właściwie jest blacha?
Mówiąc o rodzajach laserów, nie sposób nie zdefiniować samej blachy. Czym nazywa się blachę? To wybór hutniczy, którego grubość jest znacznie mniejsza niż pozostałe parametry (tj. długość i szerokość). Można spotkać blachę gładką (płaska) albo posiadającą strukturę. Wykonuje się ją ze stali i metali niezależnych. Najczęściej występuje w postaci arkuszy.
Warto pamiętać, że wybrany tryb cięcia wpływa na jakość końcowego cięcia – jego dokładność, szerokość cięcia, równość i chropowatość uformowanych krawędzi, obecność na nich stopionego metalu, głębokość cięcia. Najważniejsze są jednak takie parametry, jak szybkość obróbki i grubość obrabianego metalu.