Els làsers es van utilitzar per tal de retallar els anys 70. En la producció industrial moderna, el tall làser s’utilitza més àmpliament per processar materials com xapa, plàstics, vidre, ceràmica, semiconductors, tèxtils, fusta i paper.
Quan un feix làser enfocat brilla sobre una peça, la zona irradiada s’escalfa dramàticament per fondre o vaporitzar el material. Una vegada que el feix làser penetra a la peça, comença el procés de tall: el feix làser es mou al llarg d’una línia de contorn mentre es fon el material. El material fos sol apartar -se del kerf per un raig d’aire, deixant una escletxa estreta entre la part tallada i el suport de la placa gairebé tan ampli com el feix làser centrat.
Tall de flama
El tall de flames és un procés estàndard utilitzat per tallar acer suau, utilitzant oxigen com a gas de tall. L’oxigen es pressiona fins a 6 bar i bufat al Kerf. Allà, el metall escalfat reacciona amb l’oxigen: comença la combustió i l’oxidació. La reacció química allibera una gran quantitat d’energia (fins a cinc vegades l’energia del làser) que ajuda el feix làser en el tall.
Tall de fusió
El tall de fusió és un altre procés estàndard que s’utilitza per tallar metalls. També es pot utilitzar per tallar altres materials fusibles, com ara la ceràmica.
El gas de nitrogen o argó s’utilitza com a gas de tall i es fa una pressió de gas de 2 a 20 bar a través del Kerf. L’argó i el nitrogen són gasos inerts, cosa que significa que no reaccionen amb el metall fos del Kerf, sinó que simplement ho fan cap a la part inferior. Al mateix temps, els gasos inerts protegeixen la vora tallada de l’oxidació de l’aire.
Tall d'aire comprimit
L’aire comprimit també es pot utilitzar per tallar plaques fines. La barra de pressió a l'aire a 5-6 és suficient per bufar el metall fos en el tall. Com que gairebé el 80% de l’aire és nitrogen, el tall d’aire comprimit és bàsicament un tall de fusió.
Tall assistit per plasma
Si els paràmetres estan seleccionats correctament, apareixerà un núvol de plasma al Kerf de tall de fosa assistida per plasma. El núvol de plasma consisteix en vapor de metall ionitzat i gas ionitzat de gas. El núvol de plasma absorbeix l’energia del làser de CO2 i el converteix en la peça de manera que s’acobli més energia a la peça i el material es fongui més ràpidament, donant lloc a una velocitat de tall més ràpida. Per tant, aquest procés de tall també s’anomena tall de plasma d’alta velocitat.
El núvol de plasma és de fet transparent respecte als làsers en estat sòlid, de manera que el tall de fusió assistit per plasma només és possible amb els làsers de CO2.
Tall de gasificació
El tall de vaporització vaporitza el material, minimitzant l’impacte dels efectes tèrmics sobre el material circumdant. Això es pot aconseguir mitjançant un làser de CO2 continu per vaporitzar materials d’absorció d’alta calefacció, com ara pel·lícules de plàstic primes i materials que no siguin de fusió com la fusta, el paper i l’escuma.
Els làsers polsats per ultrashort permeten aplicar aquesta tecnologia a altres materials. Els electrons lliures del metall absorbeixen el làser i s’escalfen de forma espectacular. El pols làser no reacciona amb les partícules fos i el plasma, el material sublima directament i no hi ha temps perquè l’energia es transfereixi al material circumdant en forma de calor. Els polsos picosegons abonen el material sense cap efecte tèrmic visible, sense fusió i sense formació.
Paràmetres: Ajust del procés
Molts paràmetres afecten el procés de tall làser, alguns dels quals depenen de les propietats tècniques del làser i la màquina -eina, mentre que d’altres són variables.
Polarització
La polarització indica quin percentatge de llum làser es converteix. La polarització típica sol ser al voltant del 90%. Això és suficient per a un tall d’alta qualitat.
Diàmetre d’enfocament
El diàmetre focal afecta l'amplada del tall i es pot canviar canviant la longitud focal de la lent de focus. Un diàmetre focal més petit significa un kerf més estret.
Posició de focus
La posició del punt focal determina el diàmetre del feix i la densitat de potència a la superfície de la peça, així com la forma del kerf.
Potència làser
La potència làser s'ha de combinar amb el tipus de processament, tipus de material i gruix. La potència ha de ser prou alta perquè la densitat de potència de la peça supera el llindar de processament.
