Parametri procesa za lasersko rezanje
Brojni parametri utječu na proces laserskog rezanja, neki ovise o tehničkoj izvedbi laserskog izvora, dok su drugi varijabilni. Današnji fokus je na procesnim parametrima koji utječu na zraku i žarišnu točku u laserskom rezanju:
Princip laserskog rezanja
Lasersko rezanje uključuje fokusiranje lasera-velike snage na površinu obratka kako bi se otopio ili ispario. Uz pomoć plina za rezanje, rastopljena troska otpuhuje se dok glava za rezanje prelazi preko površine obratka, stvarajući prorez koji odvaja materijal.
Laserska izlazna snaga i način rada
1. Izlazna snaga lasera
Izlazna snaga lasera izravno utječe na performanse stroja za lasersko rezanje. Općenito, kako se debljina ploče povećava, potrebna je veća snaga lasera. Za rezanje istog materijala iste debljine, veća izlazna snaga lasera omogućuje veće brzine rezanja i glatkije rezne rubove. Međutim, nakon što se utvrdi izlazna snaga, brzina rezanja mora se optimizirati za određeni materijal i debljinu kako bi se postigli najbolji rezultati. I pretjerano velike i pretjerano male brzine mogu nepovoljno utjecati na rezultate laserskog rezanja.
2. Način laserskog izlaza
Distribucija kvalitete laserske zrake kategorizirana je u jedno-mod i više-mod. Pojedinačni-način se javlja kada se gustoća energije snopa koncentrira u jednoj žarišnoj točki, dok više-način postoji kada dvije ili više točaka pokazuju najveću gustoću energije. U primjenama rezanja, fokusirana točka značajno utječe na kvalitetu rezanja. Jedno-modni laseri imaju finiju jezgru vlakana, superiornu kvalitetu zrake u usporedbi s više-modnim laserima i Gaussovu distribuciju energije s vršnom gustoćom u središtu. Trodimenzionalni-prikaz nalikuje oštrom, zaobljenom vrhu.
Višemodni laseri imaju deblju jezgru vlakana, što rezultira nižom kvalitetom zrake u usporedbi s jedno-modnim laserima. Njihova je raspodjela energije jednoličnija po cijeloj točki, s-trodimenzionalnom slikom koja podsjeća na preokrenutu šalicu. Strmina rubova pokazuje da je multimodna distribucija znatno strmija od distribucije jednog-moda.
Jedno-modni laseri briljiraju u obradi tankih listova, dok više-modni laseri rade bolje na debljim materijalima. Usporedba to dvoje nema smisla jer predstavljaju različite konfiguracije laserskih vlakana-slično kao vozila: limuzine odgovaraju autocestama, dok SUV-ovi prolaze izvan-cesta. Ipak, limuzine mogu prijeći planine, a SUV vozila mogu upravljaticestama.Stoga odabir jednog-moda ili više-moda u potpunosti ovisi o specifičnim zahtjevima obrade krajnjeg-korisnika.
Veličina fokusa, dubina fokusa i položaj fokusa
1. Veličina fokusa i dubina fokusa
Kod laserskog rezanja, položaj fokusa značajno utječe na rezultate rezanja. Različiti materijali ili debljine zahtijevaju odgovarajuće položaje fokusa tijekom laserskog rezanja.
Kod laserskog rezanja veličina žarišne točke i dubina fokusa ključni su čimbenici koji utječu na kvalitetu i učinkovitost rezanja. Leća kratkog{1}}fokusa proizvodi relativno mali promjer točke i kratku dubinu fokusa, što rezultira velikom gustoćom snage u žarišnoj točki. To olakšava-brzo rezanje tankih materijala s vrhunskom preciznošću. Nasuprot tome, dugo{5}}fokusna leća daje veći promjer žarišne točke, ali veću dubinu fokusa. Pod uvjetom da se održava dovoljna gustoća snage, ova konfiguracija je prikladnija za rezanje debljih radnih komada.
2. Tipični odnos između položaja fokusa i rezne površine
Prilikom rezanja tankih ploča, fokus se uglavnom nalazi na površini izratka. Za debele ploče, fokus obično prodire otprilike 1/3 do 1/4 debljine ploče, nalazeći se unutar negativnog raspona defokusa. Prilikom rezanja ugljičnog čelika fokus se nalazi iznad površine ploče. Kako se debljina ploče povećava, fokus se sve više udaljava od površine, ostajući unutar pozitivnog raspona defokusa.