Лазерная резка – это весьма популярный вид резки по металлу
Лазерному лучу (в отличие от светового луча) свойственна направленность, когерентность и монохроматичность. Энергия лазерного луча направляется и концентрируется на какой-либо определенный участок небольшого размера. Если сравнить его направленность с прожектором, то энергия лазера выше в несколько тысяч раз.
Монохроматичность – это длина волны и частоты лазера. С ее помощью проще фокусировать оптические линзы лазера. Когерентность – это несколько волновых процессов, которые протекают согласованно во времени. Их колебания могут спровоцировать резонанс, который в свою очередь сделает излучение более мощным.
Благодаря всем этим свойствам лазерный луч во время резки концентрируется на очень небольшом участке. В силу этого на нее направляется энергия высокой плотности, которой хватает для нагрева и разрушения металла (температура плавления металла приблизительно 108 ВТ/ см2). Когда на металл воздействует лазерное излучение, происходит его отражение и поглощение, а затем поглощенная ранее энергия распространяется по всему периметру материала. Наблюдается это за счет теплопроводности материала.
В том месте, где концентрируется лазерная энергия, температура поднимается до той степени, которая необходима, чтобы металл разрушить. Так как металл продолжает поглощать энергию, он расплавляется, и изначальные границы перемещаются вглубь материала. При этом температура все это время увеличивается, затем происходит фаза разрушения (т. е. кипения).
На этой фазе наблюдается активное испарение металла. С учетом вышесказанного можно выделить два типа лазерной резки: плавление и испарение. Однако испарение можно использовать только для весьма тонкого металла, да и для него необходимы огромные энергетические затраты. Как правило, при лазерной резке используют метод плавления. Также можно задействовать и вспомогательный газ, это повысит скорость резки, а также уменьшит энергозатраты. Данный газ вносится в место разреза, чтобы убрать оттуда продукты разрушения металла. В качестве такого газа может выступить кислород и азот. Данный вид резки обозначается как газолазерный. Подробнее о резке металла здесь
