A lézervágás egy termikus vágási módszer, amely fókuszált, nagy teljesítménysűrűségű lézersugarat használ a munkadarab besugárzására. Ez a besugárzott anyag gyors megolvadását, elpárologtatását, leválását vagy gyulladási pontjának elérését okozza. Eközben a lézersugárral koaxiális nagysebességű légáramlás elfújja az olvadt anyagot, ezáltal átvágva a munkadarabot.
A lézervágás osztályozása és jellemzői
A lézervágás négy típusra osztható: lézeres gőzöléses vágás, lézeres fúziós vágás, lézeres oxigénes vágás, valamint lézeres karcolás és vezérelt törés.
Nagy energiasűrűségű lézersugarat használ a munkadarab felmelegítésére, rendkívül rövid idő alatt gyorsan elérve az anyag forráspontját, aminek következtében az anyag elpárolog és gőz képződik. A gőz nagy sebességgel távozik, és a távozás során vágást hoz létre az anyagban. Mivel a legtöbb anyagnak magas a párolgási hője, a lézeres párologtatásos vágás jelentős teljesítményt és teljesítménysűrűséget igényel.
A lézeres fúziós vágás során a lézer felmelegíti és megolvasztja a fém anyagot. Ezután egy nem oxidáló gázt (például Ar, He, N stb.) fújnak át a lézersugárral koaxiális fúvókán. A gáz nagy nyomása kilövelli az olvadt fémet, vágást hozva létre. A párologtatásos vágással ellentétben ez a módszer nem igényli az anyag teljes elpárologtatását, és a párologtatásos vágáshoz szükséges energiának csak 1/10-ét fogyasztja. Főleg nem oxidálható vagy reaktív fémek, például rozsdamentes acél, titán, alumínium és ötvözeteik vágására használják.
Lézeres oxigénvágás
A lézeres oxigénvágás elve hasonló az oxiacetilén vágáséhoz. A lézer előmelegítő hőforrásként működik, míg az aktív gázok (például oxigén) vágógázként szolgálnak. Egyrészt a befújt gáz reakcióba lép a vágandó fémmel, oxidációs reakciót indítva el, amely nagy mennyiségű oxidációs hőt szabadít fel. Másrészt elfújja az olvadt oxidokat és olvadékokat a reakciózónából, vágást hozva létre a fémben. A vágás során bekövetkező oxidációs reakció jelentős hőt termel, így a lézeres oxigénvágás csak a fúziós vágás energiájának felét igényli, miközben a vágási sebessége sokkal gyorsabb, mint a párologtatásos és a fúziós vágásé. Elsősorban oxidálható fémanyagokon, például szénacélon, titánacélon és hőkezelt acélon alkalmazzák.
Lézeres karcolás és kontrollált törés
A lézeres bevágás nagy energiasűrűségű lézert használ a törékeny anyagok felületének beolvasására, egy kis horony elpárologtatásával. Bizonyos nyomás alkalmazása ezután a törékeny anyag horony mentén történő törését okozza. A lézeres bevágáshoz általában Q-kapcsolású lézereket és CO₂ lézereket használnak. A szabályozott törés a lézeres bevágás során keletkező meredek hőmérséklet-eloszlást kihasználva helyi hőfeszültséget hoz létre a törékeny anyagokban, ami a bevágott horony mentén történő töréshez vezet.
A lézervágás alkalmazásai
A legtöbb lézervágógépet numerikus vezérlésű (NC) programok vezérlik, vagy vágórobotként konfigurálják. Precíziós megmunkálási módszerként a lézervágás szinte minden anyagot képes vágni, beleértve a vékony fémlemezek 2D-s vagy 3D-s vágását is. A repülőgépiparban a lézervágási technológiát főként speciális repülőgépipari anyagok, például titánötvözetek, alumíniumötvözetek, nikkelötvözetek, krómötvözetek, rozsdamentes acél, berillium-oxid, kompozit anyagok, műanyagok, kerámiák és kvarc vágására használják. A lézervágással feldolgozott repülőgépipari alkatrészek közé tartoznak a hajtómű lángcsövei, vékony falú titánötvözet burkolatok, repülőgépvázak, titánötvözet burkolatok, szárnyhossztartók, farokszárny panelek, helikopter főrotorok és űrrepülőgép kerámia hőszigetelő lapok.
Közzététel ideje: 2025. dec. 8.
