Лазерно рязанетехнологията е усъвършенстван режещ инструмент. Неговият принцип е да използва лазерен лъч с висока мощност и висока плътност, за да облъчи изрязания материал, да го нагрее до температурата на изпаряване чрез висока температура, да образува дупки и след това да движи лазерния лъч непрекъснато, за да завърши рязането. Този метод на рязане е вид термично рязане. Лазерното рязане е ефективно и екологично чисто, с добро качество на рязане и висока скорост. Може да подобри ефективността на рязане и постепенно да замени традиционния метод на рязане с инструменти.
Въпреки това, в процеса на лазерно рязане има много фактори, които влияят върху качеството на завършване на материала за рязане. Факторите, които влияят върху качеството на рязане на машината за лазерно рязане, включват скорост на рязане, позиция на фокуса, спомагателен газ, лазерна изходна мощност и характеристики на детайла.
1. Изходна мощност на лазера
Theмашина за лазерно рязанегенерира енергия от лазерния лъч с непрекъсната вълна. Изборът на лазерна мощност и режим ще повлияе на качеството на рязане. При практическа работа обикновено се настройва на по-висока мощност, за да отговори на изискванията за рязане на по-дебели материали. По това време режимът на лъча (разпределението на енергията на лъча в напречното сечение) е по-важен. В случай на по-малка от висока мощност се получава по-висока плътност на мощността във фокуса и се получава по-добро качество на рязане. Режимът не е постоянен през целия ефективен работен живот на лазера. Състоянието на оптичните елементи, фините промени на лазерната работна газова смес и флуктуациите на потока ще повлияят на механизма на режима.
2. Регулиране на позицията на фокуса
Относителното положение на фокуса и повърхността на детайла е особено важно за гарантиране на качеството на рязане. В повечето случаи позицията на фокуса е точно върху повърхността на детайла или малко под повърхността при рязане. По време на целия процес на рязане е важно условие да се гарантира, че относителната позиция на фокуса и детайла е постоянна, за да се получи стабилно качество на рязане. Когато фокусът е в по-добра позиция, прорезът е по-малък и ефективността е по-висока. По-добрата скорост на рязане може да доведе до по-добри резултати при рязане. В повечето приложения фокусът на лъча се настройва точно под дюзата. Разстоянието между дюзата и повърхността на детайла обикновено е около 1,5 mm.
3. Скорост на рязане
Скоростта на рязане на материала е пропорционална на плътността на лазерната мощност, тоест увеличаването на плътността на мощността може да подобри скоростта на рязане. Скоростта на рязане е обратно пропорционална на плътността (специфичното тегло) и дебелината на материала, който ще се реже. Когато другите параметри останат непроменени, факторите за подобряване на скоростта на рязане са: увеличаване на мощността (в определен диапазон, като 500~2000W); Подобрете режима на лъча (като от режим от висок ред към режим от нисък ред до TEM00); Намалете размера на фокусното петно (като например фокусиране с обектив с късо фокусно разстояние); Рязане на материали с ниска начална енергия на изпарение (като пластмаса, плексиглас и др.); Рязане на материали с ниска плътност (като бял бор); Изрежете тънък материал.
4. Налягане на спомагателния газ
Използването на спомагателен газ е необходимо за рязане на материали с машина за лазерно рязане, а налягането на газа е много важен фактор. Спомагателният газ и лазерният лъч се разпръскват коаксиално, за да предпазят лещата от замърсяване и да издухат шлаката в долната част на зоната за рязане. За неметални материали и някои метални материали трябва да се използва сгъстен въздух или инертен газ за обработка на разтопени и изпарени материали, като същевременно се възпрепятства прекомерното горене в зоната на рязане.
За повечето машини за лазерно рязане на метал активният газ (стига да е O2) се използва за образуване на окислителна екзотермична реакция с горещ метал. Тази допълнителна топлина може да увеличи скоростта на рязане с 1/3~1/2. При рязане на тънки материали с висока скорост е необходимо високо налягане на газа, за да се предотврати залепването на шлака върху задната част на среза (горещата шлака, полепнала върху детайла, също ще повреди режещия ръб). Когато дебелината на материала се увеличи или скоростта на рязане е бавна, налягането на газа трябва да се намали по подходящ начин. За да предотвратите замръзване на пластмасовия режещ ръб, е по-добре също да режете при по-ниско налягане на газа.