Основные принципы работы лазерной резки (статья)

Принцип работы лазерного станка с ЧПУ основан на воздействии сфокусированного лазерного луча, полученного с помощью лазерных источников разных типов, на листовой материал в заданной области с помощью точной системы позиционирования, в результате которого происходит термическая сепарация материала.


Для резки металлов используются лазерные станки с оптоволоконными источниками, а для резки неметаллов (дерева, пластиков, тканных материалов и пр.) используются станки с СО2 источниками, но на обоих типах станков используется вспомогательный газ для получения желаемого результата.


Для увеличения производительности работы лазерных станков в зону обработки подают кислород, выполняющий роль режущего газа. Кислород, попадая на нагретую лазерным лучом поверхность металла, вступает с ним в реакцию окисления, сопровождающуюся выделением тепла. Это тепло увеличивает общую температуру резки, в результате чего, увеличивается скорость резки, увеличивается возможная толщина разрезаемого листа, и так же при некоторых условиях, может произойти и частичное испарение (сублимация) металла.


Азот используют в процессе лазерной резки, когда окисление на кромке металла нежелательно. Если нержавеющую сталь разрезать лазером с подачей кислорода, ее сопротивляемость коррозии значительно понизится. Алюминиевые детали, вырезанные лазером в кислороде, имеют неровные края с множеством заусениц. Стали, подлежащие последующей окраске, так же нельзя резать в кислороде, т. к. краска будет держаться на кромке значительно хуже. При лазерной резке в азоте, отсутствует не только окисление металла, но и связанные с ним мощные экзотермические реакции, в случае кислорода намного увеличивающие температуру резки — при резке в азоте, металл только плавится, но не горит и, тем более, не испаряется. Из-за более низкой температуры, при прочих равных, уменьшается и скорость резки. Давление газа и его потребление при азотной резке лазером выше, чем при использовании кислорода; также, что в данном случае очевидно, с увеличением толщины разрезаемого листа увеличивается и требующееся для выдувания расплавленного металла давление азота.

На лазерных СО2 станках для предотвращения возгорания воспламеняемых листовых материалов из дерева и пластиков в зону обработки под давлением подаётся атмосферный воздух через штуцер расположенный в головке, где установлена фокусирующая линза. Так же подача воздуха препятствует попаданию продуктов горения в лазерную головку и появления нагара на линзе, что позволяет содержать оптический элемент в чистоте и избегать искажения сформированного луча.

Обратная связь