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Libertà di contorno
Utilizzando un raggio laser focalizzato, viene riscaldata solo un'area localizzata del materiale e il pezzo rimanente sopporta un carico termico minimo o nullo. Di conseguenza, il taglio di taglio è largo quasi quanto la trave stessa, consentendo il taglio regolare e senza sbavature di contorni molto intricati e dettagliati. Nella maggior parte dei casi, non è più necessaria una post-elaborazione dispendiosa in termini di tempo. Grazie alla sua flessibilità, questo metodo di taglio viene spesso utilizzato nella produzione di piccoli volumi, multivarietà e prototipi.
Utilizzo di impulsi ultracorti per produrre taglienti di alta qualità.
I laser a impulsi ultracorti possono evaporare rapidamente quasi tutti i materiali, evitando effetti termici significativi, producendo così taglienti di alta qualità senza espulsione di fuso. Pertanto, questo tipo di laser è particolarmente adatto per la produzione di prodotti in metallo fine, come gli stent nel campo della tecnologia medica. Nell'industria dei display, i laser a impulsi ultracorti possono essere utilizzati per tagliare il vetro rinforzato chimicamente.
Una panoramica completa di tutti i metodi di taglio laser:
Taglio a fiamma
In molti casi, il laser è uno strumento universale ideale per il taglio di materiali metallici e non metallici. Il raggio laser è in grado di tagliare in modo rapido e flessibile quasi tutti i contorni, indipendentemente dalla forma intricata o complessa o dal materiale sottile. Diversi gas di taglio e pressioni possono influenzare il processo di lavorazione e i risultati.
Taglio a fusione
Il taglio per fusione utilizza azoto o argon come gas di taglio. Il gas scorre attraverso il taglio a una pressione compresa tra 2 e 20 bar. A differenza del taglio a fiamma, non reagisce con la superficie metallica all'interno del taglio. Il vantaggio di questo metodo di taglio è che i bordi tagliati sono privi di sbavature e ossidi, richiedendo una post-elaborazione minima.
Taglio a sublimazione
Il taglio a sublimazione viene utilizzato principalmente per attività di taglio di precisione che richiedono bordi di taglio di alta qualità. Attraverso questo processo, il laser riduce al minimo la fusione e l'evaporazione del materiale. Il vapore del materiale generato all'interno della fessura di taglio crea un'alta pressione, che lancia il fuso verso l'alto e verso il basso. I gas di processo - azoto, argon o elio - proteggono la superficie di taglio dagli influssi ambientali, assicurando che i bordi di taglio non vengano ossidati.
Taglio laser di precisione
Il taglio preciso dei raggi laser utilizza l'energia laser pulsata per collegare i singoli fori, sovrapponendoli dal 50% al 90% per formare giunzioni di taglio. Ciò si ottiene generando una potenza di picco dell'impulso molto elevata e un'estrema densità di potenza sulla superficie del pezzo attraverso impulsi brevi. I vantaggi includono un riscaldamento minimo delle parti, che consente il taglio di parti relativamente fini senza deformazioni termiche.
Fattori che influenzano il processo di taglio laser:
1. Posizione di messa a fuoco e diametro di messa a fuoco
La posizione del punto focale influisce sulla densità di potenza e sulla forma del taglio sul pezzo. Il diametro del punto focale determina la larghezza e la forma del taglio.
2. Potenza del laser
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3. Diametro dell'ugello
La scelta dell'ugello appropriato è fondamentale per la qualità del pezzo. La forma del getto di gas e il volume di gas possono essere determinati dal diametro dell'ugello.
4. Modalità di funzionamento
La modalità di trasferimento dell'energia laser può essere controllata mediante funzionamento a onda continua o pulsata, determinando se il laser irradia il pezzo in modo continuo o intermittente.
5. Velocità di taglio
La velocità di taglio è determinata dall'attività di taglio specifica e dal materiale da lavorare. In generale, maggiore è la potenza del laser, maggiore è la velocità di taglio. Inoltre, la velocità di taglio diminuisce all'aumentare dello spessore del materiale. Se la velocità impostata per un particolare materiale è troppo alta o troppo bassa, causerà un aumento della rugosità superficiale e la comparsa di bave.
6. Grado di polarizzazione
La maggior parte dei laser CO2 emette luce polarizzata linearmente, che influisce sulla qualità dei tagli a seconda della direzione di taglio. Per migliorare la qualità del taglio, la luce polarizzata linearmente viene spesso convertita in luce polarizzata circolarmente. Il grado di polarizzazione è importante per ottenere una polarizzazione circolare e garantire tagli di alta qualità. Al contrario, i laser a stato solido non richiedono variazioni di polarizzazione in quanto forniscono risultati di taglio coerenti indipendentemente dalla direzione.
7. Gas di taglio e pressione di taglio
A seconda del metodo di taglio, vengono utilizzati diversi gas di processo che scorrono attraverso il cordone di taglio a pressioni diverse. Ad esempio, i vantaggi dell'argon e dell'azoto come gas da taglio risiedono nella loro non reattività con il metallo fuso nel cordone di taglio, proteggendo al contempo la superficie di taglio dagli influssi ambientali.
8. Taglio laser con miscele di gas
Sfruttando i laser ad alta potenza e la miscela di gas azoto e ossigeno, è possibile ridurre le bave in acciaio strutturale e alluminio. Il miglioramento della qualità del pezzo dipende dalla qualità del materiale, dal tipo e dalla lega delle lamiere con uno spessore da sei a dodici millimetri.