Lāzergriešana ir termiskās griešanas metode, kurā sagataves apstarošanai tiek izmantots fokusēts augstas jaudas blīvuma lāzera stars. Tas izraisa apstarotā materiāla ātru izkausēšanu, iztvaikošanu, ablāciju vai aizdegšanās punkta sasniegšanu. Tikmēr ātrgaitas gaisa plūsma, kas ir koaksiāla ar lāzera staru, aizpūš izkausēto materiālu, tādējādi pārgriežot sagatavi.
Lāzergriešanas klasifikācija un raksturojums
Lāzergriešanu var iedalīt četros veidos: lāzera iztvaikošanas griešana, lāzera kausēšanas griešana, lāzera skābekļa griešana un lāzera iegravēšana un kontrolēta lūzuma apstrāde.
Tas izmanto augstas enerģijas blīvuma lāzera staru, lai uzkarsētu sagatavi, ātri paaugstinot tās temperatūru līdz materiāla viršanas temperatūrai ārkārtīgi īsā laikā, izraisot materiāla iztvaikošanu un tvaiku veidošanos. Tvaiks tiek izmests lielā ātrumā, radot griezumu materiālā, tam izplūstot. Tā kā lielākajai daļai materiālu ir augsts iztvaikošanas siltums, lāzera iztvaikošanas griešanai ir nepieciešama ievērojama jauda un jaudas blīvums.
Lāzera kausēšanas griešanā lāzers uzkarsē un izkausē metāla materiālu. Pēc tam caur sprauslu, kas ir koaksiāla ar lāzera staru, tiek pūsta neoksidējoša gāze (piemēram, Ar, He, N utt.). Gāzes augstais spiediens izspiež izkausēto metālu, veidojot griezumu. Atšķirībā no iztvaicēšanas griešanas, šī metode neprasa pilnīgu materiāla iztvaicēšanu un patērē tikai 1/10 no enerģijas, kas nepieciešama iztvaicēšanas griešanai. To galvenokārt izmanto neoksidējamu vai reaģējošu metālu, tostarp nerūsējošā tērauda, titāna, alumīnija un to sakausējumu, griešanai.
Lāzera skābekļa griešana
Lāzera skābekļa griešanas princips ir līdzīgs oksiacetilēna griešanai. Lāzers darbojas kā priekšsildošs siltuma avots, savukārt aktīvās gāzes (piemēram, skābeklis) kalpo kā griešanas gāze. No vienas puses, izpūstā gāze reaģē ar griežamo metālu, izraisot oksidācijas reakciju, kas atbrīvo lielu daudzumu oksidācijas siltuma. No otras puses, tā izpūš izkausētos oksīdus un kausējumus no reakcijas zonas, veidojot griezumu metālā. Oksidācijas reakcija griešanas laikā rada ievērojamu siltumu, tāpēc lāzera skābekļa griešanai nepieciešama tikai puse no kausēšanas griešanas enerģijas, savukārt tās griešanas ātrums ir daudz lielāks nekā iztvaicēšanas un kausēšanas griešanas ātrums. To galvenokārt izmanto oksidējamiem metāla materiāliem, piemēram, oglekļa tēraudam, titāna tēraudam un termiski apstrādātam tēraudam.
Lāzera skrāpēšana un kontrolēts lūzums
Lāzera skrāpēšanā trauslu materiālu virsmas skenēšanai tiek izmantots augsta enerģijas blīvuma lāzers, iztvaicējot nelielu rievu. Pielietojot noteiktu spiedienu, trauslais materiāls lūzt gar rievu. Lāzera skrāpēšanai parasti izmanto Q-pārslēdzamus lāzerus un CO₂ lāzerus. Kontrolēta lūzšana izmanto stāvo temperatūras sadalījumu, kas rodas lāzera rievošanas laikā, lai radītu lokālu termisko spriegumu trauslos materiālos, izraisot to lūzumu gar skrāpēto rievu.
Lāzergriešanas pielietojumi
Lielākā daļa lāzergriešanas iekārtu tiek darbinātas ar ciparu vadības (NC) programmām vai konfigurētas kā griešanas roboti. Kā precīza apstrādes metode, lāzergriešana var griezt gandrīz visus materiālus, tostarp plānu metāla loksņu 2D vai 3D griešanu. Kosmosa un kosmosa jomā lāzergriešanas tehnoloģiju galvenokārt izmanto īpašu kosmosa materiālu, piemēram, titāna sakausējumu, alumīnija sakausējumu, niķeļa sakausējumu, hroma sakausējumu, nerūsējošā tērauda, berilija oksīda, kompozītmateriālu, plastmasas, keramikas un kvarca, griešanai. Ar lāzergriešanu apstrādātie kosmosa komponenti ietver dzinēju liesmas caurules, plānsienu titāna sakausējuma korpusus, lidmašīnu rāmjus, titāna sakausējuma apvalkus, spārnu stiegras, astes spārnu paneļus, helikopteru galvenos rotorus un kosmosa kuģu keramikas siltumizolācijas flīzes.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 8. decembris
