Laserleikkaus
LASERLEIKKAUS on vakiinnuttanut teollisuudessa asemansa etenkin ohutlevyjen tehokkaana ja laadukkaana leikkausmenetelmänä.
PROSESSIN PERIAATE on yksinkertainen. Lasersäde fokusoidaan leikkauspäässä sijaitsevalla linssillä pieneksi, tyypillisesti 0,1-0,4 mm halkaisijaltaan olevaksi pisteeksi työkappaleen pinnalle tai hieman pinnan ylä- tai alapuolelle. Fokuspisteen suuri energiatiheys (yli 105 W/mm2) saa aikaan materiaalin nopean kuumenemisen. Materiaali sulaa ja/tai höyrystyy, ja sula/höyrystynyt materiaali puhalletaan pois syntyneestä leikkausrailosta lasersäteen kanssa koaksiaalisen leikkauskaasuvirtauksen avulla. Liikuttamalla työkappaletta tai leikkauspäätä saadaan aikaan halutun muotoinen leikkausrailo.
LEIKKAUSKAASULLA on suuri merkitys leikkausprosessiin. Hiiliterästen ja niukkaseosteisten terästen leikkaus tapahtuu tyypillisesti käyttäen leikkauskaasuna happea, jolloin osa materiaalista palaa reagoidessaan hapen kanssa. Tästä prosessista käytetään usein nimitystä polttoleikkaus tai happileikkaus. Hapen ja materiaalin, esimerkiksi raudan, välinen eksoterminen reaktio tehostaa leikkausta tuomalla prosessiin lisää energiaa perinteisen polttoleikkauksen tapaan. Lisäksi hapettumisen seurauksena syntyvä oksidi alentaa metallisulan viskositeettiä ja pintajännitystä, mikä helpottaa sulan poistumista leikkausrailosta. Railopinnoille syntyvä oksidikerros tulee usein poistaa leikatuista kappaleista esimerkiksi ennen maalausta, koska irrotessaan maalauksen jälkeen tämä altistaa paljastuneen teräspinnan korroosiolle.
Muita materiaaleja, kuten ruostumattomia teräksiä ja muita runsaasti seostettuja teräksiä, alumiineja, titaaneja sekä monia polymeerejä ja keraameja leikataan tyypillisesti sulattavalla prosessilla (typpileikkaus, korkeapaineleikkaus), jossa materiaali sulatetaan pelkästään lasersäteen energialla ja puhalletaan pois leikkausrailosta korkeapaineisella (jopa 25 bar), materiaalin kanssa reagoimattomalla kaasuvirtauksella. Leikkauskaasuna käytetään yleisesti typpeä, mikä suojaa kuumentunutta leikkausrailoa ympäröivän ilman hapettavalta vaikutukselta. Näin leikkausjäljestä saadaan kirkas ja oksiditon. Herkästi reagoivia materiaaleja, kuten titaania, leikattaessa leikkauskaasuna joudutaan käyttämään argonia, koska typpi voi reagoida leikattavan materiaalin kanssa muodostaen kovia titaaninitridikerroksia.
Sulattava leikkaus (sublimaatioleikkaus) tulee kyseeseen leikattaessa materiaaleja, joilla ei ole sulamuotoa. Esimerkkeinä orgaaniset aineet (puu, kangas) ja keraamit.
LASERLEIKKAUKSET EDUT:
- Leikattavan muodon vapaus
- Suuri leikkausnopeus ohuilla materiaaleilla
- Leikkauksen hyvä laatu ja tarkkuus
- Pieni lämmöntuonti ja kapea lämpövyöhyke
- Pienien, tarkkojen muotojen leikkaus on mahdollista
- Vähäinen kulutusosien menekki
LASERLEIKKAUKSEN RAJOITUKSET:
- Paksujen materiaalien leikkaus on tehokkaampaa muilla menetelmillä
LISÄTIETOJA: Lasertyöstö, Ionix laserleikkauskoneet
IONIX tarjoaa teollisuudelle erilaisia lasertyöstöön liittyviä asiantuntijapalveluita prosessitesteistä kokonaisen lasertyöstöjärjestelmän suunnitteluun. Ota yhteyttä!
