A lézeres vágás során a lézersugarat a vágandó anyagra kell besugározni, így az anyag felmelegszik, megolvad és elpárolog, az olvadt anyagot pedig nagynyomású gázzal fújják el, lyukat képezve, majd a sugár továbbhalad. az anyagot, és a lyuk folyamatosan rést képez.
Általános termikus vágástechnika, néhány eset kivételével, ahol a lemez széléről indulhat, a legtöbb esetben egy kis lyukat kell fúrni a lemezbe, majd a vágást a kis lyukból kell elkezdeni.
A lézeres perforáció elve
A lézerperforáció alapelve: ha egy fémlemez felületén meghatározott energiájú lézersugarat sugároznak be, amellett, hogy egy része visszaverődik, a fém által elnyelt energia megolvasztja a fémet, és egy olvadt fém medencét képez. . Az olvadt fém abszorpciós sebessége a fém felületéhez viszonyítva megnő, vagyis több energiát tud felvenni, hogy felgyorsítsa a fém olvadását. Ekkor az energia és a gáznyomás megfelelő szabályozásával eltávolítható az olvadt medencében lévő fémolvadék, és folyamatosan mélyülhet az olvadt medencében, amíg a fém be nem hatol.
A gyakorlati alkalmazásokban a perforációt általában két módszerre osztják: impulzus-perforációra és robbantásos perforációra.
Impulzus perforáció
Az impulzusperforáció elve az, hogy nagy csúcsteljesítményű, alacsony terhelhetőségű impulzuslézerrel sugározzák be a vágni kívánt lemezt, így kis mennyiségű anyag megolvad vagy elpárolog, és a folyamatos ütés és a segédanyag együttes hatására kisül. gáz a perforált átmérőig, és fokozatosan behatol a lemezbe.
A lézeres besugárzási idő szakaszos, és az átlagos felhasznált energia viszonylag alacsony, így a teljes feldolgozott anyag által elnyelt hő viszonylag kicsi. A perforáció körüli maradék hő kisebb hatást fejt ki, és a perforáció helyén maradó maradék is kisebb. Az így perforált furatok is szabályosabbak és kisebb méretűek, és alapvetően nincs hatással a kezdeti vágásra.
A folyamat az alábbi ábrán látható: Miután a lézersugár besugárzásra került a munkadarabon, először az anyag felületét melegítjük fel, az (A) szerint; a melegítés fokozatosan behatolva a perforációban játszik szerepet, azaz (B) ~ (C) ~ (D), egészen az (E)-ben látható végső behatolásig. A teljes perforálási folyamat nem egy menetben fejeződik be, hanem folyamatosan és fokozatosan halad előre, fokozatosan behatol egészen a behatolásig. Ezért ennek a módszernek a perforálási ideje viszonylag hosszú; azonban a keletkező lyuk kisebb, és kisebb hőhatást gyakorol a környező területre.
Robbantási perforáció
A robbantási perforáció elve: meghatározott energiájú folytonos hullámú lézersugarat sugároznak be a megmunkálandó tárgyra, így az nagy mennyiségű energiát nyel el és megolvadva gödröt képez, majd a segédgáz az olvadt anyagot eltávolítja lyukat képezzen a gyors behatolás céljának elérése érdekében.
A lézer folyamatos besugárzása miatt a robbantási perforáció apertúrája nagyobb és a fröccsenés is erősebb, ami nem alkalmas nagy pontosságú vágásra.
Az egész folyamat a fenti ábrán látható: a fókuszt az anyag felülete fölé állítjuk, és a perforáció nyílását megnöveljük, hogy gyorsan felmelegedjen. Bár ez a perforációs módszer nagy mennyiségű olvadt fémet és porlasztást eredményez a feldolgozott anyag felületén, nagymértékben csökkentheti a perforálási időt.
A két perforációs módszer tényleges hatásait az alábbi ábra mutatja. A legtöbb esetben az impulzus-perforáció minősége jobb, mint a robbantásos perforációé.
