Procesni parametri za lasersko rezanje
Na postopek laserskega rezanja vplivajo številni parametri, nekateri so odvisni od tehnične zmogljivosti laserskega vira, drugi pa so spremenljivi. Današnji poudarek je na procesnih parametrih, ki vplivajo na žarek in žarišče pri laserskem rezanju:
Načelo laserskega rezanja
Lasersko rezanje vključuje fokusiranje-zmogljivega laserja na površino obdelovanca, da se ta stopi ali upari. S pomočjo rezalnega plina se staljena žlindra odpihne, ko rezalna glava prečka površino obdelovanca in tvori zarezo, ki ločuje material.
Laserska izhodna moč in način
1. Izhodna moč laserja
Izhodna moč laserja neposredno vpliva na delovanje stroja za lasersko rezanje. Na splošno, ko se debelina plošče poveča, je potrebna večja moč laserja. Za rezanje istega materiala pri enaki debelini večja izhodna moč laserja omogoča večje hitrosti rezanja in bolj gladke rezalne robove. Ko je izhodna moč določena, je treba rezalno hitrost optimizirati za določen material in debelino, da dosežete najboljše rezultate. Tako prehitre kot prenizke hitrosti lahko negativno vplivajo na rezultate laserskega rezanja.
2. Način laserskega izhoda
Porazdelitev kakovosti laserskega žarka je razvrščena v eno-način in več-način. En-način se pojavi, ko se gostota energije žarka koncentrira v eni sami žariščni točki, medtem ko več-način obstaja, ko dve ali več točk izkazujejo največjo gostoto energije. Pri rezalnih aplikacijah izostrena točka pomembno vpliva na kakovost reza. Enoj-načinovni laserji imajo finejše vlakneno jedro, vrhunsko kakovost žarka v primerjavi z več-načinovnimi laserji in Gaussovo porazdelitev energije z najvišjo gostoto v središču. Tri{10}}dimenzionalna predstavitev je podobna ostremu, zaobljenemu vrhu.
Večmodni laserji imajo debelejše vlakneno jedro, zaradi česar je kakovost žarka nižja v primerjavi z eno-načinskimi laserji. Njihova porazdelitev energije je bolj enakomerna po mestu, s tri{2}}dimenzionalno sliko, ki spominja na obrnjeno skodelico. Strmina robov kaže, da je večmodna porazdelitev bistveno bolj strma kot pri eno-modni porazdelitvi.
Enoj-načinski laserji blestijo pri obdelavi tankih listov, več-načinovni pa so boljši pri obdelavi debelejših materialov. Primerjava obeh ni smiselna, saj predstavljata različni konfiguraciji laserskih vlaken-podobno kot vozila: limuzine ustrezajo avtocestam, SUV-ji pa kos-brezpotju. Kljub temu lahko limuzine prečkajo gore, terenska vozila pa lahko navigirajoceste.Tako je izbira enojnega-načina ali več-načina popolnoma odvisna od specifičnih-zahtev za obdelavo končnega-uporabnika.
Velikost izostritve, globina izostritve in položaj izostritve
1. Velikost izostritve in globina izostritve
Pri laserskem rezanju položaj fokusa pomembno vpliva na rezultate rezanja. Različni materiali ali debeline zahtevajo ustrezne položaje fokusa med laserskim rezanjem.
Pri laserskem rezanju sta velikost žarišča in globina fokusa ključna dejavnika, ki vplivata na kakovost in učinkovitost rezanja. Leča s kratkim-ostrenjem ustvari razmeroma majhen premer točke in kratko globino ostrenja, kar ima za posledico visoko gostoto moči v goriščni točki. To omogoča visoko-hitro rezanje tankih materialov z vrhunsko natančnostjo. Nasprotno pa objektiv z dolgim-ostrenjem zagotavlja večji premer goriščne točke, vendar daljšo globino ostrenja. Če se ohrani zadostna gostota moči, je ta konfiguracija bolj primerna za rezanje debelejših obdelovancev.
2. Tipično razmerje med položajem fokusa in rezalno površino
Pri rezanju tankih plošč je žarišče običajno na površini obdelovanca. Pri debelih ploščah žarišče običajno prodre približno 1/3 do 1/4 debeline plošče in je v območju negativne defokusacije. Pri rezanju ogljikovega jekla je žarišče postavljeno nad površino plošče. Ko se debelina plošče poveča, se žarišče oddalji od površine in ostane v območju pozitivnega defokusiranja.