Řezání laserem je metoda tepelného řezání, která využívá zaostřený laserový paprsek s vysokou hustotou výkonu k ozařování obrobku. To způsobí, že se ozářený materiál rychle roztaví, odpaří, ablace nebo dosáhne bodu vznícení. Mezitím proudění vzduchu s vysokou rychlostí souosé s laserovým paprskem odfoukne roztavený materiál, čímž se prořízne obrobek.
Klasifikace a charakteristiky laserového řezání
Laserové řezání lze rozdělit do čtyř typů: laserové odpařování, laserové fúzní řezání, laserové kyslíkové řezání a laserové rýhování a řízené lomení.
Využívá laserový paprsek s vysokou hustotou energie k ohřevu obrobku, který v extrémně krátkém čase rychle zvýší jeho teplotu na bod varu materiálu, což způsobí odpaření materiálu a tvorbu páry. Pára je vystřikována vysokou rychlostí a při úniku vytváří v materiálu řez. Vzhledem k tomu, že většina materiálů má vysoké odpařovací teplo, vyžaduje laserové odpařování značný výkon a hustotu výkonu.
Při laserovém řezání laser zahřívá a taví kovový materiál. Neoxidující plyn (jako je Ar, He, N atd.) je poté vháněn tryskou souosou s laserovým paprskem. Vysoký tlak plynu vytlačuje roztavený kov a vytváří řez. Na rozdíl od odpařovacího řezání tato metoda nevyžaduje úplné odpaření materiálu a spotřebovává pouze 1/10 energie potřebné k odpařovacímu řezání. Používá se hlavně k řezání neoxidovatelných nebo reaktivních kovů, včetně nerezové oceli, titanu, hliníku a jejich slitin.
Řezání laserem kyslíkem
Princip řezání kyslíkem a laserem je podobný řezání kyslíkem a acetylenem. Laser funguje jako zdroj tepla pro předehřívání, zatímco aktivní plyny (například kyslík) slouží jako řezný plyn. Na jedné straně vháněný plyn reaguje s řezaným kovem a spouští oxidační reakci, která uvolňuje velké množství oxidačního tepla. Na druhé straně odfoukává roztavené oxidy a taví se z reakční zóny, čímž vytváří řez v kovu. Oxidační reakce během řezání generuje značné množství tepla, takže řezání kyslíkem a laserem vyžaduje pouze poloviční energii oproti tavnému řezání a jeho řezná rychlost je mnohem vyšší než u odpařování a tavného řezání. Používá se primárně na oxidovatelné kovové materiály, jako je uhlíková ocel, titanová ocel a tepelně zpracovaná ocel.
Laserové rýhování a řízená zlomenina
Laserové rýhování využívá laser s vysokou hustotou energie ke skenování povrchu křehkých materiálů a odpařování malé drážky. Aplikace určitého tlaku pak způsobí, že se křehký materiál podél drážky láme. Pro laserové rýhování se běžně používají lasery s Q-switchingem a CO₂ lasery. Řízené rýhování využívá strmé rozložení teploty generované během laserového drážkování k vytvoření lokálního tepelného napětí v křehkých materiálech, což způsobuje jejich lámání podél rýhované drážky.
Aplikace laserového řezání
Většina laserových řezacích strojů je ovládána pomocí numericky řízených (NC) programů nebo konfigurována jako řezací roboti. Jako metoda přesného zpracování dokáže laserové řezání řezat téměř všechny materiály, včetně 2D nebo 3D řezání tenkých plechů. V leteckém průmyslu se technologie laserového řezání používá hlavně k řezání speciálních leteckých materiálů, jako jsou titanové slitiny, hliníkové slitiny, niklové slitiny, chromové slitiny, nerezová ocel, oxid berylia, kompozitní materiály, plasty, keramika a křemen. Mezi letecké a kosmické komponenty zpracovávané laserovým řezáním patří plamence motorů, tenkostěnné pláště z titanových slitin, rámy letadel, potahy z titanových slitin, nosníky křídel, panely ocasních křídel, hlavní rotory vrtulníků a keramické tepelně izolační dlaždice raketoplánů.
Čas zveřejnění: 8. prosince 2025
