Laserskæring

Hvordan fungerer laserskæring?

3. september 2021

Skæring i plademetal er den mest almindelige laserskæring, der udføres af industrien i dag. Denne skæring opnås hovedsagelig ved laserfordampning, lasersmeltning eller flammeskæring. Den valgte metode afhænger af det materiale, der skal skæres, den ønskede type snit, den tilgængelige effekt og de nødvendige bearbejdninger. Man kan undre sig over, hvordan en laser hjælper med at skære i første omgang.

I en typisk laseropsætning foregår magien mellem laserresonatoren og spidsen af mundstykket. Laseren bliver levende i laserresonatoren/generatoren. I tilfælde af CO2-lasere sker dette i et specielt gasmedium og i fiberlasere i et fast medium (en række dioder).

Derfra går laserstrålen til steder. I en CO2-laser styres strålen ved hjælp af et system af spejle i resonatoren, som hjælper strålens forstærkningsintensitet. Når strålen kommer ud af resonatoren, spydes den langs dens bane sammen med et andet sæt kølespejle, før den ankommer til skærehovedet. I mellemtiden hopper lyskeglen i fiberlaseren langs det fiberoptiske kabel, indtil den når hovedet.

Begge typer lasere i skærehovedet fungerer på samme måde. Laserstrålen fokuseres ved hjælp af et specielt objektiv/kurvet spejl i skærehovedet. Den er koncentreret på et meget lille område gennem midten af skærehovedet. Koncentrationen af energi ved intense niveauer resulterer i opvarmning, smeltning eller fordampning af metalemnet. Samtidig blæses hjælpegassen på området gennem en dyse, der er indbygget i skærehovedet.

Stadier af laserskæring og parametre, der påvirker snittekvaliteten

Trinene i laserskæring er stråledannelse, strålefokusering, opvarmning og smeltning af arbejdsområdet og strålebevægelse. Den endelige kvalitet af laserskåret, der kommer ud af disse trin, afhænger af følgende: 

Materialeparametre: Materialetypen, såvel som dens form, tykkelse og termiske egenskaber, påvirker kvaliteten af laserskåret. Materialets overfladekarakteristika påvirker også snittet. Desuden vil tilstedeværelsen af snavs, kalk, sand og jævn maling deflatere gasflowet, og det er også nødvendigt at tage højde for materialets reflektivitet. 

Stråleparametre: Laserstrålens effekt samt dens intensitet, kvalitet, polarisering og bølgelængde påvirker resultatet. Når lasereffektparameteren er indstillet korrekt, sikrer den, at materialet skæres efter behov, samtidig med at der genereres lidt eller ingen "smeltning". Jo højere lasereffekt, desto kortere tilberedningstid.  

Procesparametre: Disse består hovedsageligt af de parametre, der kan justeres for at opnå den ønskede snittekvalitet. Disse omfatter brændvidden og brændvidden på objektivet, skærehastigheden, dysens diameter og/eller justering, afstanden fra emnet, valget af kontinuerlig stråle eller pulserende stråle samt valget af hjælpegas og trykindstilling. Det skal her bemærkes, at et urent fokuseringsobjektiv kan medføre, at det varmes op og bliver deformeret og beskadiget i ekstreme tilfælde. Deformering af objektivet ændrer brændvidden. Derved kan der dannes grater, og overfladeruhed kan udvikle sig. Det er vigtigt at placere objektivets fokuspunkt nøjagtigt for at opnå gode resultater. 

Hjælpegas

Pneumatech - PMNG small
Den anvendte type hjælpegas/procesgas og trykket i denne gas er vigtige faktorer, der påvirker kvaliteten af snittet. Hvad er så den hjælpegas rolle?

Primært hjælper gassen med laserskæring ved at blæse ophobning af smeltet materiale væk under skæringen. Nitrogen, oxygen og luft er de hjælpegasser, der normalt bruges til laserskæring. Af disse er kvælstof langt den mest populære hjælpegas på grund af sin utræethed. Derfor bruges nitrogen også til at rense laserstrålens bane.

Som du finder i denne post, hjælper gasser med at gøre en hel del mere end blot at blæse den ophobning, der er akkumuleret under laserskæringen væk. Hvis du ønsker at sætte din laserskærende virksomhed op eller udvide dine eksisterende aktiviteter, kan du udforske Pneumatech's sortiment af nitrogengeneratorer. Eller kontakt os med det samme. 

Relaterede emner

Nitrogen generatorer Generel industri Asien Olie- og gasindustrien Europa, Mellemøsten Og Afrika Bilindustri Nord- Og Sydamerika