איך עובד חותך לייזר?

.מדוע משתמשים בלייזרים לחיתוך?

"LASER", ראשי תיבות של Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, נמצא בשימוש נרחב בכל תחומי החיים, כאשר הלייזר מוחל על מכונת החיתוך, הוא משיג מכונת חיתוך עם מהירות גבוהה, זיהום נמוך, פחות חומרים מתכלים, ואזור קטן מושפע חום. במקביל, קצב ההמרה הפוטואלקטרי של מכונת חיתוך הלייזר יכול להיות גבוה פי שניים מזה של מכונת חיתוך פחמן דו חמצני, ואורך האור של לייזר הסיבים הוא 1070 ננומטר, כך שיש לו קצב ספיגה גבוה יותר, וזה יתרון יותר בעת חיתוך לוחות מתכת דקים. יתרונות חיתוך הלייזר הופכים אותו לטכנולוגיה המובילה לחיתוך מתכות, הנמצאת בשימוש נרחב בתעשיית העיבוד והייצור, שהאופייניים שבהם הם חיתוך פח, חיתוך בתחום הרכב וכו'.

.איך עובד חותך לייזר?

I. עקרון עיבוד לייזר

קרן הלייזר ממוקדת לכתם אור בקוטר קטן מאוד (הקוטר המינימלי יכול להיות פחות מ-0.1 מ"מ). בראש חיתוך הלייזר, אלומת אנרגיה גבוהה כזו תעבור דרך עדשה מיוחדת או מראה מעוקלת, תקפוץ לכיוונים שונים ולבסוף תתאסף על חפץ המתכת שייחתך. היכן שראש חיתוך הלייזר חתך, המתכת נמסה במהירות, מתאדה, מתבטלת או מגיעה לנקודת הצתה. המתכת מתאדה ליצירת חורים, ואז זרימת אוויר במהירות גבוהה מרוססת דרך זרבובית קואקסית עם הקורה. עם הלחץ החזק של גז זה, המתכת הנוזלית מוסרת, ויוצרת חריצים.

מכונות חיתוך לייזר משתמשות באופטיקה ובקרה מספרית ממוחשבת (CNC) כדי להנחות את האלומה או החומר, בדרך כלל שלב זה משתמש במערכת בקרת תנועה כדי לעקוב אחר קוד ה-CNC או G של התבנית שיש לחתוך על החומר, כדי להשיג חיתוך דפוסים שונים.

II. שיטות עיקריות לעיבוד לייזר

1) חיתוך נמס בלייזר

חיתוך המסת לייזר הוא להשתמש באנרגיה של קרן הלייזר כדי לחמם ולהמיס את חומר המתכת, ולאחר מכן לרסס גז דחוס שאינו מחמצן (N2, Air וכו') דרך הזרבובית קואקסיאלית עם הקרן, ולהסיר את המתכת הנוזלית בעזרת לחץ גז חזק ליצירת תפר חיתוך.

חיתוך נמס בלייזר משמש בעיקר לחיתוך חומרים שאינם מחמצנים או מתכות תגובתיות כגון נירוסטה, טיטניום, אלומיניום וסגסוגותיהם.

2) חיתוך חמצן בלייזר

העיקרון של חיתוך חמצן בלייזר דומה לחיתוך אוקסיאצטילן. הוא משתמש בלייזר כמקור החימום והגז הפעיל כגון חמצן כגז החיתוך. מצד אחד, הגז הנפלט מגיב עם המתכת, ויוצר כמות גדולה של חום של חמצון. חום זה מספיק כדי להמיס את המתכת. מצד שני, תחמוצות מותכות ומתכת מותכת מפוצצים מאזור התגובה, ויוצרים חתכים במתכת.

חיתוך חמצן בלייזר משמש בעיקר לחומרי מתכת המחמצנים בקלות כגון פלדת פחמן. זה יכול לשמש גם לעיבוד של נירוסטה וחומרים אחרים, אבל הקטע שחור ומחוספס, והעלות נמוכה מזו של חיתוך גז אינרטי.