Теоретические основы лазерной резки

Лазерная резка металла относится к высокотехнологичным способам обработки металлов, разработанных и внедренных в производство сравнительно недавно. До этого основные виды обработки металлов заключались в термо-механическом способе воздействия на заготовки. Переход от традиционного способа на способ лазерной резки позволяет значительно сократить время выполнения операций, снизить отходность продукции и трудоемкость.

Технология лазерной резки основана на принципе воздействия узконаправленного светового луча высокой интенсивности на поверхность обрабатываемой детали. Узконаправленный пучок света получается в устройстве, называемом лазером. Луч лазера может иметь толщину всего несколько микрометров. Это позволяет делать практически невидимые глазу разрезы высокой чистоты без постобработки. Концентрируемый на поверхности детали луч лазера нагревает ее до высоких температур и испаряет металл из места воздействия и тем самым производит разрезание.

Используемые при лазерной резке аппараты делятся на твердотельные и газовые. Основное различие - в конструкции самого аппарата и способе получения рабочего луча. Рабочим телом в твердотельном лазере служит твердое кристаллическое тело с накачкой на основе лазерного полупроводникового диода или газоразрядной лампы. Твердотельные лазеры могут работать на основе иттрий-алюминиевого рубина, неодимового стекла, титанового сапфира др. Газовые лазеры широко представлены установками на основе углекислого газа, гелий-неоновой смеси, азота, аргона и пр. Другие типы лазеров работают на основе паров металлов, полупроводниковых приборов, но их сфера применения ограничивается из-за низкой мощности или высокой стоимости.