Лазеры используются для многих целей. Один из способов их использования — резка металлических пластин. На мягкой стали, нержавеющей стали и алюминиевой пластине лазерная резка очень точна, дает отличное качество, имеет очень небольшую ширину и небольшую зону влияния тепла, а также позволяет вырезать очень сложные формы и небольшие отверстия.

Как свет прорезает стальную пластину? Лазерный луч представляет собой столбец с очень высокой интенсивностью света, одной длины волны или цвета. В случае обычного CO2-лазера эта длина волны находится в инфракрасной части спектра света, поэтому она невидима для человеческого глаза. Пучок составляет всего около 3/4 дюйма в диаметре, когда он перемещается от лазерного резонатора, который создает луч через траекторию пучка машины. Сфокусированный лазерный луч проходит через отверстие сопла прямо перед его попаданием на пластину. Также протекает через это отверстие сопла сжатый газ, такой как кислород или азот.

Фокусировка лазерного луча может быть выполнена специальной линзой или изогнутым зеркалом, и это происходит в лазерной режущей головке. Луч должен быть точно сфокусирован таким образом, чтобы форма пятна фокусировки и плотность энергии в этом месте были абсолютно круглыми и согласованными и центрированными в сопле. Сфокусируя большой пучок на одну точку, плотность тепла в этом месте является экстремальной. Подумайте об использовании увеличительного стекла, чтобы сфокусировать солнечные лучи на листе, и как это может вызвать горение. Теперь подумайте о том, чтобы сосредоточить шесть киловатт энергии в одном месте, и вы можете себе представить, насколько горячим будет это место.

Высокая плотность мощности приводит к быстрому нагреванию, плавлению и частичному или полному испарению материала. При резке мягкой стали теплового излучения лазерного луча достаточно, чтобы начать типичный процесс сжигания топлива, а лазерный режущий газ будет чистым кислородом. При резке нержавеющей стали или алюминия лазерный луч просто плавит материал, а азот высокого давления используется для выдувания расплавленного металла.

На лазерном резаке с ЧПУ лазерная режущая головка перемещается по металлической пластине в виде желаемой детали, таким образом вырезая деталь из пластины. Емкостная система контроля высоты поддерживает очень точное расстояние между концом сопла и разрезаемой пластиной. Это расстояние важно, поскольку оно определяет, где координатная точка относительно поверхности пластины. На качество резки может влиять подъем или опускание фокальной точки непосредственно над поверхностью пластины, на поверхности или под поверхностью.

Есть много и многих других параметров, которые также влияют на качество резки, но когда все контролируется должным образом, лазерная резка — это стабильный, надежный и очень точный процесс.