Працэс лёгкай рэзкі падзяляецца на:
1. Рэзка выпарваннем:
Пад уздзеяннем лазернага прамяня высокай шчыльнасці магутнасці тэмпература паверхні матэрыялу хутка павышаецца да тэмпературы кіпення, чаго дастаткова, каб пазбегнуць плаўлення, выкліканага цеплаправоднасцю. У выніку частка матэрыялу выпараецца ў пару і знікае, а частка выдзімаецца ў выглядзе выкідаў з ніжняй часткі рэжучага шва дапаможным патокам газу.
2. Рэзка плаўленнем:
Калі шчыльнасць магутнасці падаючага лазернага прамяня перавышае пэўнае значэнне, матэрыял унутры кропкі апрамянення прамяня пачынае выпарацца, утвараючы адтуліны. Пасля таго, як гэтая невялікая адтуліна ўтворыцца, яна будзе дзейнічаць як чорнае цела, паглынаючы ўсю энергію падаючага прамяня. Невялікая адтуліна акружана сценкай расплаўленага металу, і затым дапаможны паветраны паток, сувосевы з прамянём, выносіць расплаўлены матэрыял вакол адтуліны. Па меры руху апрацоўванай дэталі невялікая адтуліна сінхронна рухаецца гарызантальна ў кірунку рэзання, утвараючы шво рэзання. Лазерны прамень працягвае свяціць уздоўж пярэдняга краю гэтага шва, і расплаўлены матэрыял бесперапынна або пульсуючы выдзімаецца знутры шва.
3. Рэзка акісляльным плаўленнем:
Для рэзкі плаўленнем звычайна выкарыстоўваюцца інэртныя газы. Калі замест гэтага выкарыстоўваецца кісларод або іншыя актыўныя газы, матэрыял запальваецца пад уздзеяннем лазернага прамяня, і адбываецца бурная хімічная рэакцыя з кіслародам, утвараючы яшчэ адну крыніцу цяпла, якая называецца акісляльнай плаўленай рэзкай. Канкрэтнае апісанне наступнае:
(1) Паверхня матэрыялу пад уздзеяннем лазернага прамяня хутка награваецца да тэмпературы ўзгарання, а затым падвяргаецца інтэнсіўным рэакцыям гарэння з кіслародам, вызваляючы вялікую колькасць цяпла. Пад дзеяннем гэтага цяпла ўнутры матэрыялу ўтвараюцца невялікія адтуліны, запоўненыя парай, акружаныя сценкамі расплаўленага металу.
(2) Перанос рэчываў згарання ў шлак кантралюе хуткасць гарэння кіслароду і металу, у той час як хуткасць, з якой кісларод дыфузіруе праз шлак, каб дасягнуць фронту ўзгарання, таксама аказвае значны ўплыў на хуткасць гарэння. Чым вышэй хуткасць патоку кіслароду, тым хутчэй адбываецца хімічная рэакцыя гарэння і хуткасць выдалення шлаку. Вядома, чым вышэй хуткасць патоку кіслароду, тым лепш, бо занадта высокая хуткасць патоку можа выклікаць хуткае астуджэнне прадуктаў рэакцыі, а менавіта аксідаў металаў, на выхадзе з рэжучага шва, што таксама негатыўна ўплывае на якасць рэзкі.
(3) Відавочна, што ў працэсе акісляльнай плаўленай рэзкі існуюць дзве крыніцы цяпла, а менавіта энергія лазернага выпраменьвання і цеплавая энергія, якая ўтвараецца ў выніку хімічнай рэакцыі паміж кіслародам і металам. Паводле ацэнак, цяпло, якое вылучаецца ў выніку акісляльнай рэакцыі падчас рэзкі сталі, складае каля 60% ад агульнай энергіі, неабходнай для рэзкі. Відавочна, што выкарыстанне кіслароду ў якасці дапаможнага газу дазваляе дасягнуць больш высокіх хуткасцей рэзкі ў параўнанні з інэртнымі газамі.
(4) У працэсе акісляльнага плаўлення з двума крыніцамі цяпла, калі хуткасць згарання кіслароду вышэйшая за хуткасць руху лазернага прамяня, шво рэзкі выглядае шырокім і шурпатым. Калі хуткасць руху лазернага прамяня вышэйшая за хуткасць згарання кіслароду, атрыманая шчыліна будзе вузкай і гладкай. [1]
4. Кантрольнае разразанне пералому:
Для далікатных матэрыялаў, схільных да тэрмічнага пашкоджання, хуткасная і кантраляваная рэзка з дапамогай нагрэву лазерным прамянём называецца кантраляванай рэзкай з разломам. Асноўны змест гэтага працэсу рэзкі заключаецца ў награванні невялікай плошчы далікатнага матэрыялу лазерным прамянём, што выклікае вялікі тэмпературны градыент і моцную механічную дэфармацыю ў гэтай зоне, што прыводзіць да ўтварэння расколін у матэрыяле. Пакуль падтрымліваецца збалансаваны градыент нагрэву, лазерны прамень можа накіроўваць расколіны ў любым патрэбным кірунку.
Час публікацыі: 9 верасня 2025 г.
