Lāzeri vispirms tika izmantoti, lai samazinātu atpakaļ 1970. gados. Mūsdienu rūpnieciskajā ražošanā lāzera griešanu plašāk izmanto tādu materiālu apstrādei kā lokšņu metāls, plastmasa, stikls, keramika, pusvadītāji, tekstilizstrādājumi, koks un papīrs.
Kad fokusēts lāzera stars spīd uz sagataves, apstarotais laukums dramatiski sasilda, lai izkausētu vai iztvaicētu materiālu. Tiklīdz lāzera stars iekļūst sagatavē, sākas griešanas process: lāzera stars pārvietojas pa kontūras līniju, izkausējot materiālu. Izkausēto materiālu parasti izpūst no kerfa ar gaisa strūklu, atstājot šauru spraugu starp griezuma daļu un plāksnes turētāju, kas ir gandrīz tikpat plašs kā fokusētais lāzera stars.
Liesmas griešana
Liesmas griešana ir standarta process, ko izmanto, sagriežot vieglu tēraudu, kā griešanas gāzi izmantojot skābekli. Skābeklis tiek pakļauts spiedienam līdz 6 bāriem un izpūstas kerfā. Tur apsildāmais metāls reaģē ar skābekli: sākas sadegšana un oksidācija. Ķīmiskā reakcija atbrīvo lielu daudzumu enerģijas (līdz piecām reizēm lāzera enerģija), kas palīdz lāzera staru kūlim griešanā.
Izkausēt griešanu
Izkausējumi ir vēl viens standarta process, ko izmanto, sagriežot metālus. To var izmantot arī citu kausējamu materiālu, piemēram, keramikas, sagriešanai.
Slāpekļa vai argona gāzi izmanto kā griešanas gāzi, un caur Kerfu izpūst gāzes spiedienu no 2 līdz 20 bar. Argons un slāpeklis ir inertas gāzes, kas nozīmē, ka tās nereaģē ar izkausēto metālu kerfā, bet vienkārši izpūst to apakšā. Tajā pašā laikā inertās gāzes aizsargā griezto malu no gaisa oksidācijas.
Saspiesta gaisa griešana
Saspiestu gaisu var izmantot arī plānu plākšņu sagriešanai. Gaisa spiediens uz 5-6 stieni ir pietiekams, lai izgrieztu izkausēto metālu. Tā kā gandrīz 80% gaisa ir slāpeklis, saspiesta gaisa griešana principā ir kausēšanas griešana.
Griešana ar plazmu
Ja parametri ir pareizi atlasīti, plazmas mākonis parādīsies plazmā atbalstītā kausējuma griešanas kerfā. Plazmas mākonis sastāv no jonizētiem metāla tvaikiem un jonizētām griešanas gāzēm. Plazmas mākonis absorbē CO2 lāzera enerģiju un pārvērš to sagatavē, lai vairāk enerģijas tiktu savienots ar sagatavi un materiāls ātrāk izkusīs, kā rezultātā rodas ātrāks griešanas ātrums. Tāpēc šo griešanas procesu sauc arī par ātrgaitas griešanu plazmā.
Plazmas mākonis faktiski ir caurspīdīgs attiecībā pret cietvielu lāzeriem, tāpēc plazmā veicināta kausēšanas griešana ir iespējama tikai ar CO2 lāzeriem.
Gazifikācija
Iztvaikošanas griešana iztvaiko materiālu, samazinot termiskās ietekmes ietekmi uz apkārtējo materiālu. To var panākt, izmantojot nepārtrauktu CO2 lāzeru, lai iztvaikotu zemas karstuma, augstas absorbcijas materiālus, piemēram, plānas plastmasas plēves un materiālus, kas nav izkausēti, piemēram, koks, papīrs un putas.
Ultrashort impulsa lāzeri ļauj šo tehnoloģiju pielietot citiem materiāliem. Metāla brīvie elektroni absorbē lāzeru un dramatiski uzkarst. Lāzera impulss nereaģē ar izkausētajām daļiņām un plazmu, materiāls sublimē tieši un nav laika enerģijas pārnest uz apkārtējo materiālu siltuma veidā. Pikosekundes impulsi abu izspiež materiālu bez redzama siltuma efekta, bez kausēšanas un bez burr veidošanās.
Parametri: procesa pielāgošana
Daudzi parametri ietekmē lāzera griešanas procesu, no kuriem daži ir atkarīgi no lāzera un darbgalda tehniskajām īpašībām, bet citi ir mainīgi.
Polarizācija
Polarizācija norāda, kāds lāzera gaismas procents tiek pārveidots. Parasti polarizācija parasti ir aptuveni 90%. Tas ir pietiekami augstas kvalitātes griešanai.
Fokusa diametrs
Fokusa diametrs ietekmē griezuma platumu, un to var mainīt, mainot fokusēšanas objektīva fokusa attālumu. Mazāks fokusa diametrs nozīmē šaurāku kerfu.
Fokusa pozīcija
Fokusa punkta stāvoklis nosaka staru diametru un jaudas blīvumu uz sagataves virsmas, kā arī kerfas formu.
Lāzera spēks
Lāzera jauda jāsaskaņo ar apstrādes veidu, materiāla veidu un biezumu. Jaudai jābūt pietiekami augstai, lai sagataves jaudas blīvums pārsniedz apstrādes slieksni.
