Proces ľahkého rezania sa delí na:
1. Rezanie odparovaním:
Pri zahrievaní laserovým lúčom s vysokou hustotou výkonu povrchová teplota materiálu rýchlo stúpa na bod varu, čo je dostatočné na to, aby sa zabránilo taveniu spôsobenému vedením tepla. V dôsledku toho sa časť materiálu odparí na paru a zmizne, zatiaľ čo iná časť je odfúknutá ako výron zo spodnej časti rezacieho švu pomocným prúdom plynu.
2. Rezanie tavením:
Keď hustota výkonu dopadajúceho laserového lúča prekročí určitú hodnotu, materiál vo vnútri bodu ožiarenia lúčom sa začne odparovať a vytvárať otvory. Po vytvorení tohto malého otvoru bude pôsobiť ako čierne teleso, ktoré absorbuje všetku energiu dopadajúceho lúča. Malý otvor je obklopený stenou roztaveného kovu a potom pomocný prúd vzduchu súosový s lúčom unáša roztavený materiál okolo otvoru. Ako sa obrobok pohybuje, malý otvor sa synchrónne pohybuje horizontálne v smere rezania a vytvára rezný šev. Laserový lúč naďalej svieti pozdĺž predného okraja tohto švu a roztavený materiál je kontinuálne alebo pulzujúco odfúknutý zvnútra švu.
3. Rezanie oxidačným tavením:
Tavné rezanie sa vo všeobecnosti vykonáva pomocou inertných plynov. Ak sa namiesto toho použije kyslík alebo iné aktívne plyny, materiál sa pod ožiarením laserovým lúčom zapáli a dochádza k prudkej chemickej reakcii s kyslíkom, ktorá vytvára ďalší zdroj tepla, nazývaný oxidačné tavné rezanie. Konkrétny popis je nasledujúci:
(1) Povrch materiálu sa ožiarením laserovým lúčom rýchlo zahreje na teplotu vznietenia a potom prechádza intenzívnymi reakciami spaľovania s kyslíkom, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo tepla. Pôsobením tohto tepla sa vo vnútri materiálu vytvárajú malé otvory naplnené parou, obklopené stenami roztaveného kovu.
(2) Prenos horľavých látok do trosky riadi rýchlosť horenia kyslíka a kovu, pričom rýchlosť, akou kyslík difunduje cez trosku, aby dosiahol front zapálenia, má tiež významný vplyv na rýchlosť horenia. Čím vyšší je prietok kyslíka, tým rýchlejšia je chemická reakcia horenia a rýchlosť odstraňovania trosky. Samozrejme, čím vyšší je prietok kyslíka, tým lepšie, pretože príliš rýchly prietok môže spôsobiť rýchle ochladenie reakčných produktov, konkrétne oxidov kovov, na výstupe z rezného švu, čo je tiež škodlivé pre kvalitu rezu.
(3) Je zrejmé, že v procese oxidačného tavenia existujú dva zdroje tepla, a to energia laserového žiarenia a tepelná energia generovaná chemickou reakciou medzi kyslíkom a kovom. Odhaduje sa, že teplo uvoľnené oxidačnou reakciou počas rezania ocele predstavuje približne 60 % celkovej energie potrebnej na rezanie. Je zrejmé, že použitím kyslíka ako pomocného plynu možno dosiahnuť vyššie rýchlosti rezania v porovnaní s inertnými plynmi.
(4) Pri procese oxidačného tavenia s dvoma zdrojmi tepla, ak je rýchlosť spaľovania kyslíka vyššia ako rýchlosť pohybu laserového lúča, rezný šev sa javí ako široký a drsný. Ak je rýchlosť pohybu laserového lúča vyššia ako rýchlosť spaľovania kyslíka, výsledná štrbina bude úzka a hladká. [1]
4. Kontrola zlomenín pri rezaní:
Pre krehké materiály, ktoré sú náchylné na tepelné poškodenie, sa vysokorýchlostné a kontrolovateľné rezanie laserovým ohrevom nazýva riadené lomové rezanie. Hlavným obsahom tohto procesu rezania je ohrev malej oblasti krehkého materiálu laserovým lúčom, čo spôsobuje veľký tepelný gradient a silnú mechanickú deformáciu v tejto oblasti, čo vedie k tvorbe trhlín v materiáli. Pokiaľ sa udržiava vyvážený tepelný gradient, laserový lúč môže viesť trhliny k vzniku v ľubovoľnom požadovanom smere.
Čas uverejnenia: 9. septembra 2025
