Ταξινόμηση κοπής με λέιζερ

Η κοπή με λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες: κοπή εξάτμισης με λέιζερ, κοπή με τήξη με λέιζερ, κοπή οξυγόνου με λέιζερ και κοπή με λέιζερ και ελεγχόμενο κάταγμα.
1. Κοπή εξάτμισης με λέιζερ
Χρησιμοποιώντας μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας για τη θέρμανση του τεμαχίου εργασίας, η θερμοκρασία αυξάνεται γρήγορα και φτάνει στο σημείο βρασμού του υλικού σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Το υλικό αρχίζει να εξατμίζεται, σχηματίζοντας ατμό. Η ταχύτητα εκτίναξης αυτών των ατμών είναι πολύ υψηλή και ταυτόχρονα σχηματίζουν εγκοπές στο υλικό. Η θερμότητα της εξάτμισης των υλικών είναι γενικά πολύ υψηλή, επομένως η κοπή εξάτμισης με λέιζερ απαιτεί υψηλή ισχύ και πυκνότητα ισχύος.
Η κοπή εξάτμισης με λέιζερ χρησιμοποιείται συνήθως για την κοπή εξαιρετικά λεπτών μεταλλικών υλικών και μη μεταλλικών υλικών (όπως χαρτί, ύφασμα, ξύλο, πλαστικό, καουτσούκ κ.λπ.).
2. Τήξη και κοπή με λέιζερ
Κατά την τήξη και την κοπή με λέιζερ, το μεταλλικό υλικό τήκεται με θέρμανση με λέιζερ και στη συνέχεια ψεκάζονται μη οξειδωτικά αέρια (Ar, He, N, κ.λπ.) μέσω ενός ακροφυσίου ομοαξονικού με τη δέσμη φωτός, βασιζόμενα στην ισχυρή πίεση του αερίου. για να αποφορτιστεί το υγρό μέταλλο, σχηματίζοντας μια τομή. Η κοπή με τήξη με λέιζερ δεν απαιτεί πλήρη εξάτμιση του μετάλλου και απαιτεί μόνο το 1/10 της ενέργειας που απαιτείται για την κοπή με εξάτμιση.
Η κοπή με τήξη με λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για την κοπή υλικών ή ενεργών μετάλλων που δεν οξειδώνονται εύκολα, όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, το τιτάνιο, το αλουμίνιο και τα κράματά τους.
3. Κοπή οξυγόνου με λέιζερ
Η αρχή της κοπής με οξυγόνο με λέιζερ είναι παρόμοια με αυτή της κοπής με οξυγόνο ακετυλένιο. Χρησιμοποιεί λέιζερ ως πηγή θερμότητας προθέρμανσης και ενεργά αέρια όπως το οξυγόνο ως αέρια κοπής. Το ψεκαζόμενο αέριο, αφενός, αντιδρά με το μέταλλο κοπής και υφίσταται μια αντίδραση οξείδωσης, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας οξείδωσης. Από την άλλη πλευρά, τα τηγμένα οξείδια και τα τηγμένα υλικά διοχετεύονται έξω από τη ζώνη αντίδρασης, σχηματίζοντας εγκοπές στο μέταλλο. Λόγω της αντίδρασης οξείδωσης που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής, παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας, επομένως η ενέργεια που απαιτείται για την κοπή με οξυγόνο με λέιζερ είναι μόνο η μισή από αυτήν για την κοπή με τήξη και η ταχύτητα κοπής είναι πολύ μεγαλύτερη από την κοπή με εξάτμιση με λέιζερ και την κοπή τήξης . Η κοπή με οξυγόνο με λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για εύκολα οξειδώσιμα μεταλλικά υλικά όπως ο ανθρακούχο χάλυβας, ο χάλυβας τιτανίου και ο θερμικά επεξεργασμένος χάλυβας.
4. Κοπή με λέιζερ και έλεγχος κατάγματος
Ο τεμαχισμός με λέιζερ είναι η χρήση λέιζερ υψηλής πυκνότητας ενέργειας για τη σάρωση της επιφάνειας εύθραυστων υλικών, προκαλώντας την εξάτμιση του υλικού σε μια μικρή αυλάκωση υπό θερμότητα και, στη συνέχεια, εφαρμόζοντας μια ορισμένη πίεση, το εύθραυστο υλικό θα σπάσει κατά μήκος της μικρής αύλακας. Τα λέιζερ που χρησιμοποιούνται για τον τεμαχισμό με λέιζερ είναι γενικά λέιζερ με μεταγωγή Q και λέιζερ CO2.
Ο έλεγχος της θραύσης είναι η χρήση της απότομης κατανομής θερμοκρασίας που δημιουργείται κατά τη χάραξη με λέιζερ για τη δημιουργία τοπικής θερμικής καταπόνησης σε εύθραυστα υλικά, προκαλώντας τη θραύση του υλικού κατά μήκος μικρών αυλακώσεων.