Koje su različite vrste opreme za lasersko rezanje?

Različite vrste opreme za lasersko rezanje razlikuju se po vrsti lasera koji koriste i načinu na koji se laser pomiče tijekom rada. Primarni tipovi lasera koji se koriste za rezanje su laseri s ugljičnim dioksidom (CO2) i laseri u čvrstom stanju koji koriste medij za pojačanje stakla ili kristala dopiranog neodimijem (Nd). Fizička konfiguracija strojeva za lasersko rezanje može se kategorizirati u tri kategorije, nazvane leteća optika, pokretni materijal i hibridni sustavi. Izlaz iz lasera može biti impulsni ili kontinuiran. Neki sustavi laserskog rezanja, koji se nazivaju laserski mikromlaznici, uključuju vodeni mlaz koji pomaže u procesu rezanja.

CO2 laseri su vrsta plinskog lasera koji koristi medij za pojačanje koji se sastoji od ugljičnog dioksida, dušika i helija, a također može sadržavati vodik, ksenon ili vodenu paru. Medij pojačanja se pobuđuje ili pumpa električnom energijom kako bi se proizveo snop infracrvene svjetlosti. Mogu imati vrlo veliku snagu, s nekim industrijskim CO2 laserima koji proizvode snagu od nekoliko kilovata. Oprema za lasersko rezanje pomoću CO2 lasera koristi se na metalima kao što su čelik i aluminij, kao i na drugim materijalima, uključujući plastiku, tkaninu i drvo.

Laseri dopirani neodimijem su laseri koji koriste medij čvrstog pojačanja dopiran neodimijem rijetkim zemnim metalom, koji se pumpa svjetlošću diodnog lasera ili svjetiljke. Najčešći medij je itrij aluminij granat dopiran neodimijem (Y3Al5O12) ili Nd:YAG. Ostali materijali dopirani neodimijem koji se koriste u laserima su itrij ortovanadat (YVO4), itrij litij fluorid (LiYF4) i staklo koje se sastoji prvenstveno od silicijevog dioksida (SiO2). Ovi laseri također mogu biti vrlo snažni i prvenstveno se koriste za rezanje metala i keramike.

Većina opreme za lasersko rezanje konfigurirana je na jedan od tri načina. U laseru s pokretnim materijalom, materijal koji se obrađuje je mobilan. U laseru s letećom optikom materijal koji se obrađuje miruje dok se laser pomiče preko njega na obje horizontalne osi. U hibridnom laseru radni se komad pomiče duž jedne vodoravne osi, obično dulje od dvije, dok je laser pokretljiv na drugoj horizontalnoj osi. Slično, oprema za lasersko rezanje koja može rezati na većem broju osi, nazvana višeosni laserski rezači, razlikuje se u svom dizajnu ovisno o tome da li se radni komad ili rezna glava pomiče na svakoj od svojih osi.

Svaka konfiguracija ima različite prednosti. Strojevi za leteću optiku su brži od ostalih vrsta. Laseri s pokretnim materijalom su najsporiji, ali imaju jednostavnije optičke sustave. Hibridni laseri su brži od lasera s pokretnim materijalom, ali imaju bolju energetsku učinkovitost i manje složenu optiku od letećeg optičkog stroja.

Laserska zraka za rezanje može biti pulsirana, ispaljivajući niz kratkih, ali brzih impulsa svjetlosti. Pulsni laseri korisni su za aplikacije koje zahtijevaju visoku izlaznu energiju koja traje samo kratko vrijeme. Također se koriste za materijale osjetljive na toplinu koji bi bili u opasnosti od taljenja ako bi bili izloženi kontinuiranom snopu. Pulsne zrake se također koriste u laserskim mikromlaznicama, gdje vodeni mlaz pomaže usmjeravanju zraka i hladi materijal koji se obrađuje.