Cięcie stali laserem. Przebieg procesu

Oczywiście laser w procesach obróbki stali służy głównie do jej precyzyjnego cięcia, lecz jest to narzędzie dalece bardziej uniwersalne i można nim także wycinać otwory, spawać, lutować i hartować gotowe wyroby. My jednak zajmiemy się w naszym artykule wyłącznie samym laserowym cięciem, jako że jest to temat sam w sobie niezwykle ciekawy. Jak to w ogóle jest możliwe, że promień światła, a więc twór niemalże nienamacalny, mógł ciąć tak masywny i twardy materiał, jakim jest stal?

Światło można skondensować

Na pewno nie przetniemy niczego, a tym bardziej twardej stali przy użyciu światła emitowanego przez zwykłą latarkę, ani przez najmocniejsze nawet reflektory. Jak wiemy światło widzialne to pewien wąski zakres, tego, co nazywamy promieniowaniem elektromagnetycznym. Możliwości efektywnego użytkowego oddziaływania światła na materię zaistniały wraz ze skonstruowaniem lasera. Nie wchodząc we wszystkie techniczne szczegóły budowy tego urządzenia, wystarczy nam wiedzieć, że potrafi ono emitować wiązkę promieniowania elektromagnetycznego o niezwykle małej rozbieżności. W normalnych warunkach promieniowanie takie rozchodzi się od swojego źródła kuliście w każdym możliwym kierunku. Obrazowo wyjaśniając, laser wszystkie owe niezliczone promienie zmusza do poruszania się w jednym kierunku, koncentrując je, a tym samym także olbrzymie ilości energii na małym wybranym punkcie. Budujemy, w zależności od potrzeb, lasery o mocno zróżnicowanych mocach, o odmiennych sposobach pracy i o różnych konstrukcjach. Urządzenia te są dzisiaj używane w wielu dziedzinach naszego życia, my jednak zgodnie z tematem awizowanym w tytule naszego artykułu, omówimy bliżej proces laserowego cięcia stali. Ciekawymi informacjami na ten temat podzielili się z nami specjaliści z firmy HURTOSTAL 2 ze Szczecina.

Laserowe cięcie stali w praktyce

Najprościej rzecz opisując, cięcie stali laserem polega na prowadzeniu głowicy emitującej elektromagnetyczną wiązkę roboczą wzdłuż wyznaczonej linii obrabianego materiału. Wysoka energia wiązki topi oraz odparowuje stal, tworząc wąską szczelinę. Równocześnie do przecinanego miejsca dostarczany jest tzw. gaz towarzyszący, który wydmuchuje z wycinanej szczeliny stopiony materiał, dzięki czemu otrzymujemy bardzo równe krawędzie na obrabianym przedmiocie. Oczywiście nasz opis jest bardzo uproszczony, a cały taki proces jest o wiele bardziej skomplikowany i musi być sterowany komputerowo, bo tylko gwarantuje odpowiednią precyzję cięcia. O doskonałości tej technologii świadczy fakt, że laserowe wycinanie blach nawet o bardzo dużych grubościach pozwala uzyskiwanie najbardziej skomplikowanych kształtów z precyzją osiągającą ledwie 0,1 mm. Tak wycinany materiał nie wymaga dalszej obróbki narzędziowej; jest to metoda o wiele dokładniejsza niż cięcie stali piłami taśmowymi czy nożycami hydraulicznymi.

Komputerowe sterowanie laserowej obróbki metali (metoda CNC) pozwala uzyskiwać elementy o powtarzalnych kształtach, oszczędza materiał, przyśpiesza produkcję, a przy tym wszystkim jest bezpieczne dla pracowników obsługi.