Cắt laser là một quá trình sử dụng chùm tia laser công suất cao và mật độ cao để chiếu xạ bề mặt của vật liệu cắt, để vật liệu có thể bốc lên nhanh chóng cho đến khi hóa hơi.Một chùm tia laser đứng yên có thể tạo thành các lỗ trên bề mặt vật liệu bị cắt, trong khi một chùm tia laser chuyển động có thể tạo thành một khe có chiều rộng rất hẹp.Đây là phương pháp cắt có độ chính xác cực cao.
Cắt laser vật liệu kim loại
Vấn đề lớn nhất của việc cắt laser vật liệu kim loại là tỷ lệ hấp thụ năng lượng thấp.Bởi vì kim loại rắn có hệ số phản xạ tia hồng ngoại cao ở nhiệt độ phòng, các laser carbon dioxide thường được sử dụng phát ra chùm tia laser hồng ngoại xa với bước sóng 10,6 micron và mức hấp thụ năng lượng của chúng chỉ từ 0,5% đến 10%.Tuy nhiên, nếu mật độ năng lượng laser có thể được tăng lên và kim loại có thể được nấu chảy nhanh chóng trong thời gian ngắn, thì tỷ lệ hấp thụ năng lượng laser của kim loại nóng chảy sẽ được cải thiện rất nhiều.Nếu bạn muốn nấu chảy kim loại trong một khoảng thời gian mỏng manh, mật độ năng lượng của tia laser phải đạt ít nhất 106 watt trên một cm vuông.
Khi cắt vật liệu thép carbon, độ dày tối đa mà hệ thống cắt laser có thể cắt có thể đạt tới 20mm.Khi sử dụng cơ chế cắt nóng chảy oxy hóa, chiều rộng của đường cắt có thể được kiểm soát trong phạm vi lý tưởng.Đối với thép tấm carbon, đường cắt có thể được thu hẹp khoảng 0,1mm.
Đối với thép không gỉ và thép hợp kim, cắt laser là một công cụ rất hữu hiệu, đặc biệt là đối với ngành sản xuất sử dụng thép tấm không gỉ làm thành phần chính.Hầu hết các loại thép kết cấu hợp kim và thép công cụ hợp kim cũng có thể được cắt bằng tia laser để có được chất lượng cắt tốt.Chỉ đối với vonfram có chứa thép công cụ tốc độ cao và thép khuôn nóng, khi cắt bằng laser sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn nóng chảy và bám xỉ, dẫn đến chất lượng cắt kém.
Nhôm và hợp kim: cắt nhôm thuộc cơ chế cắt nóng chảy, và khí phụ được sử dụng chủ yếu để thổi các sản phẩm nóng chảy ra khỏi khu vực cắt, thường có thể thu được chất lượng cắt tốt hơn.Đối với một số hợp kim nhôm, cần chú ý để ngăn ngừa sự xuất hiện của các vết nứt giữa các hạt trên bề mặt khe.
Các tấm đồng thau có độ dày nhỏ có thể được cắt bằng tia laser công suất cao, và không khí hoặc oxy được sử dụng làm khí phụ trong quá trình cắt.Nhưng đồng nguyên chất khó có thể được cắt bằng laser carbon dioxide, vì vật liệu này có hệ số phản xạ laser quá cao.
Titan nguyên chất có thể kết hợp tốt năng lượng nhiệt được chuyển đổi bởi chùm tia laser hội tụ.Nếu oxy được sử dụng làm khí phụ, một phản ứng rất mạnh sẽ xảy ra.Mặc dù tốc độ cắt nhanh nhưng rất dễ tạo thành lớp oxit ở lưỡi cắt, và nếu không cẩn thận sẽ gây ra hiện tượng cháy quá mức.Vì vậy, để an toàn, tốt nhất nên sử dụng không khí làm khí phụ, để có thể cân bằng tốt giữa tốc độ cắt và chất lượng cắt.
Hợp kim dựa trên niken, còn được gọi là siêu hợp kim, có nhiều loại, hầu hết đều có thể bị oxy hóa và nấu chảy bằng tia laser.
Cắt laser vật liệu phi kim loại
Vật liệu phi kim được đề cập ở đây chủ yếu được chia thành vật liệu hữu cơ, vật liệu vô cơ và vật liệu composite.Cho dù là loại vật liệu phi kim loại nào, tỷ lệ hấp thụ khả năng laze của nó vẫn rất tốt, và khả năng dẫn nhiệt kém và nhiệt độ bay hơi thấp làm cho hầu hết các chùm ánh sáng bị hấp thụ đi vào vật liệu và bốc hơi ngay lập tức tại điểm chiếu xạ, tạo thành các lỗ ban đầu, do đó đi vào chu trình nhân đức của quá trình cắt.
Vật liệu hữu cơ có thể được cắt bằng laser bao gồm nhựa và polyme của chúng, cao su, gỗ, sản phẩm giấy, da, v.v.;Vật liệu vô cơ thích hợp cho việc cắt laser bao gồm thạch anh, thủy tinh, gốm sứ và đá;Vật liệu composite phù hợp để cắt bằng laser là một loại composite polyme sợi nhẹ được gia cố mới.Điều đáng nói cuối cùng là loại vật liệu này khó có thể gia công bằng các phương pháp thông thường, nhưng đặc điểm của việc gia công không tiếp xúc với cắt laser là có thể cắt, xén và chia tỷ lệ tấm ép trước khi đóng rắn ở tốc độ cao.Dưới sự đốt nóng của tia laze, các cạnh của tấm được nung chảy, tránh tạo ra các vụn sợi.
