Galvenais lāzergriešanas mašīnas process
1. Iztvaikošanas griešana
Lāzera gazifikācijas griešanas procesā materiāla virsmas temperatūra paaugstinās līdz viršanas temperatūrai tik ātri, ka pietiek, lai izvairītos no kušanas, ko izraisa siltuma vadīšana, tāpēc daļa materiāla iztvaiko tvaikos un pazūd, bet daļa materiāla tiek izvadīts no spraugas apakšas ar palīggāzi. Plūsma aizplūst. Šajā gadījumā ir nepieciešamas ļoti lielas lāzera jaudas.
Lai novērstu materiāla tvaiku kondensēšanos uz rievu sienām, materiāla biezums nedrīkst ievērojami pārsniegt lāzera stara diametru. Tāpēc šis process ir piemērots tikai tiem lietojumiem, kuros jāizvairās no izkusuša materiāla izplūdes. Šo apstrādi praktiski izmanto tikai nelielās izmantošanas vietās dzelzs sakausējumiem.
Šo procesu nevar izmantot materiāliem, piemēram, kokam un noteiktai keramikai, kam nav izkusuma un tāpēc ir mazāka iespēja materiāla tvaikiem atkārtoti kondensēties. Turklāt šie materiāli parasti nodrošina biezākus griezumus. Lāzera tvaika griešanas gadījumā optimālā stara fokusēšana ir atkarīga no materiāla biezuma un stara kvalitātes. Lāzera jaudai un iztvaikošanas siltumam ir tikai noteikta ietekme uz optimālo fokusa pozīciju. Ja plāksnes biezums ir nemainīgs, maksimālais griešanas ātrums ir apgriezti proporcionāls materiāla gazifikācijas temperatūrai. Nepieciešamais lāzera jaudas blīvums ir lielāks par 108W/cm2 un ir atkarīgs no materiāla, griešanas dziļuma un stara fokusa pozīcijas. Noteikta plāksnes biezuma gadījumā, pieņemot, ka ir pietiekama lāzera jauda, maksimālo griešanas ātrumu ierobežo gāzes strūklas ātrums.
2. Kausēšanas griešana
Lāzerkausēšanas griešanā apstrādājamā detaļa tiek daļēji izkususi un izkusušais materiāls tiek izmests ar gaisa plūsmas palīdzību. Tā kā materiāla pārvietošana notiek tikai tā šķidrā stāvoklī, procesu sauc par lāzera kodolsintēzes griešanu.
Lāzera stars kopā ar augstas tīrības pakāpes inerto griešanas gāzi izvada izkausēto materiālu no roba, bet pati gāze nepiedalās griešanas procesā. Lāzera kodolsintēzes griešana var sasniegt lielāku griešanas ātrumu nekā gazifikācijas griešana. Enerģija, kas nepieciešama gazifikācijai, parasti ir lielāka nekā tā, kas nepieciešama materiāla kausēšanai. Lāzera saplūšanas griešanā lāzera stars tiek absorbēts tikai daļēji. Maksimālais griešanas ātrums palielinās, palielinoties lāzera jaudai, un samazinās gandrīz apgriezti proporcionāli loksnes biezuma un materiāla kušanas temperatūras pieaugumam. Noteiktas lāzera jaudas gadījumā ierobežojošais faktors ir gaisa spiediens izgriezumā un materiāla siltumvadītspēja. Lāzera kausēšanas griešana var iegūt bezoksidācijas griezumus dzelzs materiāliem un titāna metāliem. Lāzera jaudas blīvums, kas rada kušanu, bet mazāks nekā gazifikācija, ir no 104 W/cm2 līdz 105 W/cm2 tērauda materiāliem.
3. Oksidācijas kausēšanas griešana (lāzera liesmas griešana)
Kausēšanas griešana parasti izmanto inertu gāzi. Ja to aizstāj ar skābekli vai citu aktīvo gāzi, lāzera staru apstarojot materiāls tiek aizdedzināts, un ar skābekli notiek spēcīga ķīmiska reakcija, lai radītu citu siltuma avotu, kas tālāk uzsilda materiālu, ko sauc par oksidācijas kausēšanas griešanu. .
Pateicoties šim efektam, ar šo metodi var iegūt lielāku griešanas ātrumu nekā ar kausēšanas griešanu tāda paša biezuma konstrukcijas tēraudam. No otras puses, šai metodei var būt sliktāka griezuma kvalitāte nekā kausēšanas griešanai. Tas faktiski rada platākas izgriezumus, pamanāmu raupjumu, palielinātu siltuma ietekmēto zonu un sliktāku malu kvalitāti. Lāzera liesmas griešana ir slikta precīziem modeļiem un asiem stūriem (asu stūru apdegšanas risks). Lāzerus impulsa režīmā var izmantot termisko efektu ierobežošanai, un lāzera jauda nosaka griešanas ātrumu. Noteiktas lāzera jaudas gadījumā ierobežojošie faktori ir skābekļa padeve un materiāla siltumvadītspēja.
4. Kontrolēt lūzumu griešanu
Trausliem materiāliem, kurus viegli sabojā karstums, ātrgaitas un vadāmu griešanu veic ar lāzera staru sildīšanu, ko sauc par kontrolētu lūzumu griešanu. Šī griešanas procesa galvenais saturs ir tāds, ka lāzera stars uzsilda nelielu trausla materiāla laukumu, izraisot lielu termisko gradientu un nopietnu mehānisku deformāciju šajā zonā, kā rezultātā materiālā veidojas plaisas. Kamēr tiek uzturēts vienmērīgs sildīšanas gradients, lāzera stars var novirzīt plaisas jebkurā vēlamajā virzienā.
