Laserlõikamist on töötleva tööstuse põhitehnoloogiana laialdaselt kasutusele võetud erinevates valdkondades-alates rasketööstusest kuni täppiselektroonikani ja masstootmisest kuni kohandatud tootmiseni-tänu selle suurele täpsusele, suurele kiirusele ja paindlikele töötlemisvõimalustele. Mitmekülgse töötlemistehnikana on selle rakendused ja protsessilahendused tihedalt seotud materjali tüübi, nõutava täpsuse ja tootmismahuga. Järgmistes osades käsitletakse neid aspekte üksikasjalikumalt.
1. Laserlõikamise mehaanilise töötlemise rakendused
Laserlõikamine kasutab suure{0}}energiaga laserkiirt, et sulatada, põletada või aurustada materjali etteantud teekonnal. Seda kasutatakse laialdaselt:
a) Metallitöötlemine
Lehtmetallide (teras, alumiinium, roostevaba teras, titaan) lõikamine auto-, kosmose- ja ehituskomponentide jaoks ning täppisosade, näiteks kronsteinide, paneelide, raamide ja soojusvahetite tootmine.
b) mitte{0}}metallist materjalid
Plastide, akrüülide, polükarbonaatide ja komposiitide, samuti puidu, paberi, naha ja tekstiili töötlemine disaini, pakendamise ja dekoratiivrakenduste jaoks.
c) Elektroonika ja pooljuhid
Laserpuurimine täpsete mikro{0}}aukude jaoks ning trükkplaatide, õhukeste kilede ja keerukate mustrite lõikamine andurite või MEMS-seadmete jaoks.
d) Autotööstus ja lennundus
Kerepaneelide, siseosade ja turbiini labade keerukate geomeetriate lõikamine, aidates vähendada konstruktsiooni kaalu ilma mehaanilist pinget tekitamata.
2. Laserlõikamisprotsessi lahendused
Laserlõikamine ei ole lihtsalt "punkt{0}}ja-tulista"; protsessi reguleeritakse materjali, paksuse ja soovitud servakvaliteedi alusel. Peamised protsessilahendused hõlmavad järgmist:
a) Lõikamiseks kasutatavate laserite tüübid
CO₂ laserid
Ideaalne mitte-metallist materjalide (puit, akrüül, plast) jaoks, metallide lõikekiirus on mõõdukas. Tüüpilised kasutusalad: märgistus, tekstiili lõikamine, plastik.
Kiudlaserid
Väga tõhus metallide (teras, alumiinium, vask, titaan) lõikamiseks. Need pakuvad õhukeste ja keskmise paksusega lehtede jaoks paremat kiirust ja täpsust kui CO₂ laserid. Kasutusalad: autopaneelid, elektroonika.
Nd:YAG/Nd:YVO₄ laserid
Impulsslaserid, mida kasutatakse mikrotöötluseks ja graveerimiseks ja mis sobivad väikeste või keerukate osade (nt ehted, elektroonikakomponendid või mikro{0}}augud) jaoks.
b) Lõikemeetodid
Fusioonlõikamine
Laser sulatab materjali ja gaasijuga puhub sula materjali minema. Tavaliselt kasutatakse metalli töötlemisel.
Aurustamine lõikamine
Materjal aurustatakse ilma sulajoaga, kasutatakse õrnade materjalide täppislõikamiseks.
Scribing või ablatsioon
Eemaldab pinnamaterjali ilma täieliku läbitungimiseta, sobib habrastele või mitmekihilistele{0}}materjalidele.
Torkamine / puurimine
Impulsslaserid toodavad täpseid auke, sealhulgas mikro{0}}auke.
c) Protsessi parameetrid
Laseri võimsus: Paksemate materjalide jaoks on vaja suuremat võimsust.
Lõikamiskiirus: Tasakaalus servakvaliteedi ja tootmise efektiivsuse vahel.
Abigaas: hapnik, lämmastik või õhk lõikamise tõhustamiseks või oksüdatsiooni vältimiseks.
Fookuse asend: Õige teravustamine tagab puhtad lõiked minimaalse räbuga.
Tala kvaliteet: Mõjutab täpsust ja lõikelaiust.
d) Masstootmisse integreerimine
CNC{0}}juhitud laserlõikeliinid võimaldavad:
Automatiseeritud materjalikäitlus
Pesalõikused jäätmete minimeerimiseks
Keeruliste geomeetriate partiilõikamine ilma tööriistade vahetamiseta
Integreerimine painutamise, keevitamise või lisandite tootmisega täielikuks osade tootmiseks
Kaasaegses tootmises kasutatavad intelligentsed laserlõikamisrakud suudavad automaatselt soovitada protsessi parameetreid lehe profiili, paksuse ja materjali tüübi alusel. Nad kasutavad nägemissüsteeme, et jälgida reaalajas lõikekvaliteeti ja pakkuda tagasisidet. Koos painutamise ja keevitamisega painduvateks tootmisliinideks saavutavad need täielikult automatiseeritud töövood lamedast lehest valmistooteni. Need lahendused sobivad erinevate materjalide partiide tootmiseks ja neid kasutatakse erinevates tööstusharudes, sealhulgas tööstuses, meditsiiniseadmetes, autotööstuses, elektroonikas ja kunstis.