A lézervágás technológiája

2020.10.13

A lézervágás egy olyan automatizált (CNC) anyagszétválasztási (termikus vágási) eljárás, amelynél a vágáshoz szükséges hőenergiát egy fókuszált lézersugár biztosítja, melynek nagy teljesítménysűrűsége eredményeképp a különböző anyagok elolvadnak és elgőzölögnek.

A lézeres technológiák közül a vágás a legelterjedtebb, mert jó minőségű vágási felületet adó, rugalmas technológia. Az alapanyagok vághatósága függ az anyag hővezető képességétől, a felületi abszorpciós tulajdonságaitól, valamint az anyag olvadáspontjától is.

A lézeres vágástechnológiáknak három csoportját különböztetjük meg:

Oxidációs vágás (égető vágásnak), melynek során a vágandó anyagot olyan magas hőmérsékletre hevítik, hogy az meggyullad a felületre fúvatott nagy tisztaságú oxigénben. Ezzel a technológiával olyan anyagok vághatóak, amelyeknek gyulladáspontja alacsonyabb, mint az olvadáspontja. Ilyen anyagok például az ötvözetlen és a gyengén ötvözött acélok. A 0,5-1 bar nyomású oxigén segít az ömledék és salak kifúvásában is.

Olvasztó vágás (vagy inert gázos vágás), melynek során az anyagot lézersugárral olvadáspontjáig hevítik, majd a keletkezett olvadékot semleges segédgáz (rendszerint nitrogén) segítségével nagy nyomáson (13-25 bar) kifúvatják a keletkezett vágórésből (például alumínium és rozsdamentes anyagok vágása). Speciális esetekben - mint pl. titán, vagy magnézium vágásakor - nitrogén helyett argon gázt használnak.

Szublimációs vágást olyan anyagok vágására használnak, amelyeknek nincs olvadáspontja (például a fa, műanyag, kerámia vagy papír). A szublimációs vágás során a megmunkált anyag szilárd halmazállapotból közvetlenül gázneművé alakul át (szublimál).

Néhány anyag lézerrel csak nehezen és költségesen vágható, ilyen például a vörösréz vagy az ezüst. Ennek oka az, hogy az említett anyagok nagyon jó hővezetők, így a vágás létrejöttéhez szükséges helyi túlhevülés éppen a kiváló hővezetés miatt nem tud kialakulni.

A lézervágás előnyei más megmunkálásokkal szemben:

•Rendkívül rugalmas és gyors technológia.

•Nincs szükség szerszámra vagy szerszámcserére.

•A vágási felület sorjamentes az anyagok vágható vastagsági tartományában.

•Nagy energiasűrűségű vágási eljárásról lévén szó, kicsi a hőhatásövezet, a vetemedés csekély.

•Oxigénes lézervágás: a fókuszált lézernyaláb a vágandó anyagot a gyulladási hőmérsékletre hevíti. A vágási résbe nagy tisztaságú oxigént juttatva, az égést táplálva az anyag elég. Ezen eljárást a normál acéloknál alkalmazzuk.

•Nitrogénes lézervágás: a fókuszált lézernyaláb megolvasztja a vágandó anyagot. A megolvadt alapanyagot kb. 15-20 bar nyomású, nagy tisztaságú nitrogén fújja ki a vágási résből. Ezen eljárás a rozsdamentes acélok és alumínium esetében alkalmazandó.

Lézervágás technológiája