Cięcie laserem to proces, w którym energia wiązki promieniowania laserowego skutkuje miejscowym stopieniem bądź stopieniem i odparowaniem rozdzielanego materiału. Dodatkowo stosowany jest przepływ gazu obojętnego lub reaktywnego, który wydmuchuje ze szczeliny cięcia ciekły metal i pary materiału.
Mechanizm cięcia laserowego jest bardzo złożony i w dużym stopniu zależy od własności fizycznych materiału oraz parametrów wiązki laserowej. Działa ona jak liniowe źródło ciepła, tworzące stabilne oczko cięcia. Wraz z przesuwaniem wiązki laserowej wzdłuż linii cięcia ciekły metal przemieszcza się w przeciwnym kierunku. Gaz, który podawany jest wzdłuż osi wiązki pod odpowiednim ciśnieniem usuwa powstały ciekły metal ze szczeliny przed jego zakrzepnięciem, a na ciętych krawędziach pozostawiona jest jedynie cienka warstwa zakrzepłego materiału. Najczęściej stosowane gazy towarzyszące temu procesowi to powietrze, tlen, argon i azot. Firma ZAKMET używa azotu – jest on równocześnie jednym z najpopularniejszych gazów stosowanych do cięcia stali odpornych na korozję, stopów aluminium i niklu do grubości 3,0 mm.
Do podstawowych zalet cięcia laserowego należy bardzo wysoka prędkość procesu, ograniczona tylko mocą strumienia lasera, proces zachowuje dużą dokładność i jakość wypalania. Zbyt niska prędkość uszkadza cięte krawędzie, obniżając przez to jakość, natomiast nadmierna prędkość prowadzi finalnie do braku przecięcia na całej grubości.
Proces cięcia laserowego prowadzić można ręcznie, ale przede wszystkim stosuje się układy automatyczne i zrobotyzowane ze sterowaniem numerycznym. Laser jest coraz częściej używany w przemyśle do cięcia różnych materiałów metalicznych i niemetalicznych o grubości do 32 mm. Stosowane są lasery stałe Nd:YAG o mocy do 20 kW i gazowe CO2 o mocy do 40 kW. Do przesyłania wiązki lasera CO2 ze źródła do głowicy tnącej stosuje się drogie i kłopotliwe w utrzymaniu systemy luster, zaś wiązkę lasera Nd:YAG można przesyłać światłowodem – technologia ta jest nowością na rynku, nosi nazwę Fiber. Jej najważniejszymi zaletami są bardzo duża wydajność, lepsze parametry pracy, bezawaryjność, energooszczędność i duża trwałość.
Literatura:
Klimpel A., „Spawanie, zgrzewanie i cięcie metali”, Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 1999