Laserové rezanie je metóda tepelného rezania, ktorá využíva zaostrený laserový lúč s vysokou hustotou výkonu na ožiarenie obrobku. To spôsobuje, že ožiarený materiál sa rýchlo roztaví, odparí, abluje alebo dosiahne bod vznietenia. Medzitým prúd vzduchu s vysokou rýchlosťou súosový s laserovým lúčom odfúkne roztavený materiál, čím sa prereže obrobok.
Klasifikácia a charakteristiky laserového rezania
Rezanie laserom možno rozdeliť na štyri typy: rezanie laserovým vaporizáciou, rezanie laserovým tavením, rezanie laserovým kyslíkom a laserové ryhovanie a riadené lomenie.
Rezanie laserovým vaporizáciou
Na ohrev obrobku využíva laserový lúč s vysokou hustotou energie, ktorý v extrémne krátkom čase rýchlo zvýši jeho teplotu na bod varu materiálu, čo spôsobí odparovanie materiálu a tvorbu pary. Para je vystreľovaná vysokou rýchlosťou a pri úniku vytvára v materiáli rez. Keďže väčšina materiálov má vysoké odparovacie teplo, laserové rezanie vyžaduje značný výkon a hustotu výkonu.
Pri laserovom tavnom rezaní laser ohrieva a taví kovový materiál. Neoxidujúci plyn (ako napríklad Ar, He, N atď.) sa potom vháňa cez trysku súosovú s laserovým lúčom. Vysoký tlak plynu vytláča roztavený kov a vytvára rez. Na rozdiel od odparovania táto metóda nevyžaduje úplné odparenie materiálu a spotrebuje iba 1/10 energie potrebnej na odparovanie. Používa sa hlavne na rezanie neoxidovateľných alebo reaktívnych kovov vrátane nehrdzavejúcej ocele, titánu, hliníka a ich zliatin.
Rezanie laserovým kyslíkom
Princíp rezania kyslíkom s laserom je podobný rezaniu kyslíkom a acetylénom. Laser slúži ako predhrievací zdroj tepla, zatiaľ čo aktívne plyny (ako napríklad kyslík) slúžia ako rezný plyn. Na jednej strane vháňaný plyn reaguje s rezaným kovom, čím spúšťa oxidačnú reakciu, ktorá uvoľňuje veľké množstvo oxidačného tepla. Na druhej strane odfúkne roztavené oxidy a taví sa z reakčnej zóny, čím vytvorí rez v kove. Oxidácia počas rezania generuje značné množstvo tepla, takže rezanie kyslíkom s laserom vyžaduje iba polovicu energie pri tavnom rezaní, pričom jeho rýchlosť rezania je oveľa vyššia ako pri odparovaní a tavnom rezaní. Používa sa predovšetkým na oxidovateľné kovové materiály, ako je uhlíková oceľ, titánová oceľ a tepelne spracovaná oceľ.
Laserové ryhovanie a kontrolovaná zlomenina
Laserové rytie využíva laser s vysokou hustotou energie na skenovanie povrchu krehkých materiálov, pričom vyparuje malú drážku. Aplikácia určitého tlaku potom spôsobí, že sa krehký materiál pozdĺž drážky láme. Na laserové rytie sa bežne používajú lasery s Q-switchingom a CO₂ lasery. Riadené rytie využíva strmé rozloženie teploty generované počas laserového rytia na vytvorenie lokálneho tepelného napätia v krehkých materiáloch, čo spôsobuje ich lámanie pozdĺž narytej drážky.
Aplikácie laserového rezania
Väčšina laserových rezacích strojov sa ovláda pomocou programov numerického riadenia (NC) alebo je konfigurovaná ako rezacie roboty. Ako metóda presného spracovania dokáže laserové rezanie rezať takmer všetky materiály vrátane 2D alebo 3D rezania tenkých plechov. V leteckom priemysle sa technológia laserového rezania používa hlavne na rezanie špeciálnych leteckých materiálov, ako sú titánové zliatiny, hliníkové zliatiny, niklové zliatiny, chrómové zliatiny, nehrdzavejúca oceľ, oxid berýlia, kompozitné materiály, plasty, keramika a kremeň. Medzi letecké a kozmické komponenty opracované laserovým rezaním patria plamence motorov, tenkostenné kryty z titánových zliatin, rámy lietadiel, poťahy z titánových zliatin, nosníky krídel, panely chvostových krídel, hlavné rotory vrtuľníkov a keramické tepelnoizolačné dlaždice raketoplánov.
Čas uverejnenia: 8. decembra 2025
