Što je uključeno u lasersko rezanje aluminija?

Lasersko rezanje aluminija može biti teže nego korištenje lasera za precizno rezanje ugljičnog čelika, nehrđajućeg čelika ili drugih materijala. Aluminij je teško rezati laserom jer je i reflektirajući i ima visoku toplinsku vodljivost, sposobnost odvajanja topline. Zbog ovih karakteristika lasersko rezanje aluminija zahtijeva posebno rukovanje i opremu kako bi se osigurala odgovarajuća kvaliteta aluminija.

Postoje dvije glavne klase lasera koji se koriste za rezanje metala. To uključuje kristalne lasere dopirane neodimijem ili neodimijom i plinske lasere s ugljičnim dioksidom (CO2). Kristalni laseri fokusiraju i pojačavaju svjetlosnu zraku kroz čvrsti kristal sastavljen od elemenata koji ih opisuju. CO2 laseri koriste plin ugljični dioksid za upravljanje laserskom svjetlosnom zrakom.

Uz laser, može se koristiti i tehnologija plinske pomoći. Sustavi za pomoć plinu koriste struju plina koja prolazi kroz mlaznicu laserske zrake ili kroz sekundarnu mlaznicu. Time se otopljeni metal, plinovi i drugi materijali uklanjaju iz zone rezanja.

Za rezanje aluminija laserom potrebni su laseri veće snage nego što je to potrebno za druge metale. Plinska pomoć je često potrebna kako bi se spriječilo nakupljanje rastaljene troske na donjem rubu reza. Aluminij provodi toplinu i brzo se hladi, što može rezultirati lošim završnim rezom. Deblji aluminijski lim obično će zahtijevati korištenje CO2 lasera, koji je snažniji od lasera neodimijske klase.

Lasersko rezanje aluminija može se postići pomicanjem aluminijskog lima ispod optičke rezne glave ili pomicanjem optičke glave preko stacionarne aluminijske ploče. Potonja metoda se naziva leteći optički sustav i obično je povezana s kompjuteriziranim sustavom za rezanje. Sustavi leteće optike češći su za velike industrijske operacije rezanja, jer veličina aluminijskog lima može biti vrlo velika i bilo bi teško pomicati ispod stacionarne glave za rezanje.

Prilikom laserskog rezanja aluminija potrebno je uzeti u obzir niz razmatranja. Potrošnja električne energije tijekom ovog procesa može biti znatno veća nego kod drugih tehnologija rezanja. Potrošnja energije također može biti znatno veća od one koja je potrebna za druge metale. Dodatni troškovi nastaju zbog potrebe za plinom za uklanjanje otpadnog materijala i održavanje visoke kvalitete rezanja.
Visoka toplinska vodljivost aluminija može ograničiti debljinu aluminija koja se može razumno rezati laserskim sustavima. Lasersko rezanje aluminija stvara visoke temperature reznog ruba koje mogu promijeniti svojstva metala u blizini reza, što može zahtijevati dodatnu toplinsku obradu. Razumijevanje ovih razmatranja ključno je za isplativost procesa.