Lazerinis pjovimas yra terminio pjovimo metodas, kurio metu ruošiniui apšvitinti naudojamas sufokusuotas didelės galios tankio lazerio spindulys. Dėl to apšvitinta medžiaga greitai išsilydo, išgaruoja, suyra arba pasiekia užsidegimo tašką. Tuo tarpu didelio greičio oro srautas, koaksialinis su lazerio spinduliu, nupučia išsilydžiusią medžiagą, taip perpjaudamas ruošinį.
Lazerinio pjovimo klasifikacija ir charakteristikos
Lazerinį pjovimą galima suskirstyti į keturis tipus: lazerinį garinimo pjovimą, lazerinį lydymo pjovimą, lazerinį deguonies pjovimą ir lazerinį įbrėžimą bei kontroliuojamą lūžimą.
Jis naudoja didelės energijos tankio lazerio spindulį ruošiniui kaitinti, greitai pakeldamas jo temperatūrą iki medžiagos virimo temperatūros per itin trumpą laiką, dėl ko medžiaga išgaruoja ir sudaro garus. Garai išmetami dideliu greičiu, todėl išbėgdami sukuriamas medžiagos pjūvis. Kadangi dauguma medžiagų turi didelę garavimo šilumą, lazeriniam garinimui reikalinga didelė galia ir galios tankis.
Lazerinio lydymo pjovimo metu lazeris kaitina ir lydo metalinę medžiagą. Tada per lazerio spinduliui koaksialinę antgalį pučiamos neoksiduojančios dujos (pvz., Ar, He, N ir kt.). Aukštas dujų slėgis išstumia išlydytą metalą, suformuodamas pjūvį. Skirtingai nuo garinimo pjovimo, šis metodas nereikalauja visiško medžiagos išgarinimo ir sunaudoja tik 1/10 energijos, reikalingos garinimo pjovimui. Jis daugiausia naudojamas neoksiduojamiems arba reaktyviems metalams, įskaitant nerūdijantį plieną, titaną, aliuminį ir jų lydinius, pjauti.
Lazerinis deguonies pjovimas
Lazerinio deguonies pjovimo principas yra panašus į oksiacetileno pjovimą. Lazeris veikia kaip išankstinio šildymo šilumos šaltinis, o aktyviosios dujos (pvz., deguonis) – kaip pjovimo dujos. Viena vertus, pučiamos dujos reaguoja su pjaunamu metalu, sukeldamos oksidacijos reakciją, kurios metu išsiskiria didelis oksidacijos šilumos kiekis. Kita vertus, jos išpučia išlydytus oksidus ir lydalus iš reakcijos zonos, suformuodamos pjūvį metale. Oksidacijos reakcija pjovimo metu sukuria didelę šilumą, todėl lazeriniam deguonies pjovimui reikia tik pusės energijos, palyginti su lydomuoju pjovimu, o jo pjovimo greitis yra daug didesnis nei garinimo ir lydymosi pjovimo. Jis daugiausia taikomas oksiduojamoms metalinėms medžiagoms, tokioms kaip anglinis plienas, titano plienas ir termiškai apdorotas plienas.
Lazerinis braižymas ir kontroliuojamas lūžis
Lazerinis raižymas naudoja didelės energijos tankio lazerį trapių medžiagų paviršiui nuskaityti, išgarindamas nedidelį griovelį. Pritaikius tam tikrą slėgį, trapi medžiaga lūžta išilgai griovelio. Lazeriniam raižymui dažniausiai naudojami Q jungiklio lazeriai ir CO₂ lazeriai. Kontroliuojamas lūžis panaudoja lazerinio griovelių raižymo metu susidarantį staigų temperatūros pasiskirstymą, kad trapiose medžiagose būtų sukurtas vietinis terminis įtempis, dėl kurio jos lūžta išilgai raižyto griovelio.
Lazerinio pjovimo taikymas
Dauguma lazerinio pjovimo staklių valdomos naudojant skaitmeninio valdymo (NC) programas arba sukonfigūruotos kaip pjovimo robotai. Kaip tikslus apdorojimo metodas, lazerinis pjovimas gali pjauti beveik visas medžiagas, įskaitant plonų metalo lakštų 2D arba 3D pjovimą. Aviacijos ir kosmoso srityje lazerinio pjovimo technologija daugiausia naudojama pjaustant specialias aviacijos ir kosmoso medžiagas, tokias kaip titano lydiniai, aliuminio lydiniai, nikelio lydiniai, chromo lydiniai, nerūdijantis plienas, berilio oksidas, kompozicinės medžiagos, plastikas, keramika ir kvarcas. Lazeriu pjaustomi aviacijos ir kosmoso komponentai apima variklių liepsnos vamzdžius, plonasienius titano lydinio korpusus, orlaivių rėmus, titano lydinio apvalkalus, sparnų sijos, uodegos sparnų plokštes, sraigtasparnių pagrindinius rotorius ir erdvėlaivių keramines šilumą izoliuojančias plyteles.
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 8 d.
