Današnja tehnologija omogućuje sofisticirane načine obrade metala, bilo da se radi o rezanju, zavarivanju ili drugim operacijama. Jedan od modernijih načina obrade, odnosno, rezanja metala, je lasersko rezanje metala.

Pojam laser je akronim koji dolazi iz engleskog govornog područja, a znači “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. Laser nije ništa drugo nego svjetlosni oscilator koji omogućuje fokusiranje na točku vrlo malog promjera, manju od 1 mm.

Samo rezanje laserom je toplinski postupak rezanja materijala u kojem laserski izvor, odnosno, rezonator stvara lasersku zraku koja se, pomoću zrcala provodi u rezanoj glavi stroja, fokusira na točku vrlo malog promjera.

 

Lasersko rezanje metala – primjena i prednosti

Zbog velike preciznosti, lasersko rezanje metala koristi se u brojnim granama industrija, a neke od njih su metalurgija, elektronika, brodogradnja itd.

Lasersko rezanje metala nudi brojne prednosti, a neke od njih su sljedeće:

  • mali unos topline na metal
  • male deformacije metala
  • velika brzina
  • velika kvaliteta reza
  • fleksibilnost
  • ekonomičnost
  • preciznost

Principi rada laserskog rezanja metala

Rezanje metala laserom se može ostvariti pomoću:

  • CO2 lasera: koriste se prilikom bušenja, rezanja, označavanja, graviranja
  • Nd lasera: koriste se najčešće za bušenje. Karakteriziraju ih visoko energentski impulsi i male brzine ponavljanja
  • Nd – YAG lasera: koriste se za bušenje, graviranje i podešavanje. Koriste vrlo visoke energetske impulse
Ilustrirani prikaz rada lasera za rezanje metala

Ilustrirani prikaz rada lasera za rezanje metala

Lasersko rezanje je toplinski proces koji kreće zagrijavanjem te fokusiranjem zrake lasera (gustoća se kreće oko 104 Wmm-2) u kombinaciji sa plinom (aktivnim ili inertnim). Laserska zraka topi metal koji se reže, a plin svojim strujanjem otklanja rastaljeni metal. Lasersko rezanje metala započinje bušenjem rupe u metalu, a sam postupak bušenja rupe može potrajati do 15 sekundi ovisno o debljini metala. Zraka koja se primjenjuje prilikom rezanja laserom je paralelna debljine od 1,5 do 12,5 mm.

Rezanje lima laserom je jedna od varijacija laserskog rezanja.

Primjer lima rezanog laserom se nalazi na slici ispod.

 

Karakteristike laserskog rezanja metala

Preciznost koja se može ostvariti laserskim rezanjem metala iznosi i do 0.01. Količine topline koje se prilikom rezanja unose su vidljive u tablici. Iznosi su dani u watima [W].

Brzina je jedna od prednosti primjene laserskog rezanja metala.

Slijedi tablica koja prikazuje vrijeme u minutama potrebno za rezanje jednog inča materijala.

 

MaterijalDebljina materijala (mm)    
0.5123.56
Nehrđajući čelik100010001000500250
Aluminij100010001000380010000
Meki čelik-400-500-
Titanij250210210--
Prikaz količine topline prenijete na materijal prilikom rezanja

 

Lasersko rezanje metala ima više parametara koje se mogu mijenjati, a jedan od važnijih je impulsna, odnosno, kontinuirana zraka. Vršna snaga kod impulsnog laserskog rezanja ili prosječna snaga kod kontinuiranog laserskog rezanja određuju penetraciju. Kontinuirana zraka se primjenjuje kod glatkih i debljih materijala, a impulsna zraka za precizna rezanja. Usporedba rezova kontinuiranom i impulsnom zrakom je vidljiva na slici.

 

Zaključak

Jedan od modernijih načina strojne obrade metala rezanjem je lasersko rezanje metala.

Cijena laserskog rezanja metala zavisi o samim zahtjevima, odnosno, o vrsti, kvaliteti i debljini materijala koji se reže.


 

Podijeli članak: