Laserskæring er en termisk skæremetode, der bruger en fokuseret laserstråle med høj effektdensitet til at bestråle emnet. Dette får det bestrålede materiale til hurtigt at smelte, fordampe, ablatere eller nå sit antændelsespunkt. Samtidig blæser en højhastighedsluftstrøm koaksialt med laserstrålen det smeltede materiale væk og skærer derved gennem emnet.
Klassificering og egenskaber ved laserskæring
Laserskæring kan opdeles i fire typer: laserfordampningsskæring, laserfusionsskæring, laseroxygenskæring og laserridsning og kontrolleret brud.
Den bruger en laserstråle med høj energitæthed til at opvarme emnet, hvilket hurtigt hæver dets temperatur til materialets kogepunkt på ekstremt kort tid, hvilket får materialet til at fordampe og danne damp. Dampen udstødes med høj hastighed, hvilket skaber et snit i materialet, når den slipper ud. Da de fleste materialer har høj fordampningsvarme, kræver laserfordampningsskæring betydelig effekt og effekttæthed.
Ved laserfusionsskæring opvarmer og smelter laseren metalmaterialet. En ikke-oxiderende gas (såsom Ar, He, N osv.) blæses derefter gennem en dyse koaksial med laserstrålen. Gassens høje tryk presser det smeltede metal ud og danner et snit. I modsætning til fordampningsskæring kræver denne metode ikke fuldstændig materialefordampning og forbruger kun 1/10 af den energi, der er nødvendig til fordampningsskæring. Den bruges hovedsageligt til at skære ikke-oxiderbare eller reaktive metaller, herunder rustfrit stål, titanium, aluminium og deres legeringer.
Laser iltskæring
Princippet for laseroxygenskæring ligner oxyacetylenskæring. Laseren fungerer som en forvarmningsvarmekilde, mens aktive gasser (såsom oxygen) fungerer som skæregas. På den ene side reagerer den blæste gas med det metal, der skæres, hvilket udløser en oxidationsreaktion, der frigiver en stor mængde oxidationsvarme. På den anden side blæser den smeltede oxider og smelter væk fra reaktionszonen og danner et snit i metallet. Oxidationsreaktionen under skæring genererer betydelig varme, så laseroxygenskæring kun kræver halvdelen af energien ved smelteskæring, mens skærehastigheden er meget hurtigere end fordampnings- og smelteskæring. Det anvendes primært til oxiderbare metalmaterialer som kulstofstål, titaniumstål og varmebehandlet stål.
Laserskrivning og kontrolleret fraktur
Laserribning bruger en laser med høj energitæthed til at scanne overfladen af sprøde materialer, hvorved en lille rille fordamper. Påføring af et vist tryk får derefter det sprøde materiale til at brække langs rillen. Q-switchede lasere og CO₂-lasere bruges almindeligvis til laserribning. Kontrolleret brud udnytter den stejle temperaturfordeling, der genereres under laserrillning, til at skabe lokal termisk spænding i sprøde materialer, hvilket får dem til at brække langs den ridsede rille.
Anvendelser af laserskæring
De fleste laserskæremaskiner betjenes via numeriske styringsprogrammer (NC) eller konfigureres som skærerobotter. Som en præcisionsbehandlingsmetode kan laserskæring skære næsten alle materialer, herunder 2D- eller 3D-skæring af tynde metalplader. Inden for luftfartsområdet anvendes laserskæreteknologi primært til at skære specielle luftfartsmaterialer såsom titanlegeringer, aluminiumlegeringer, nikkellegeringer, kromlegeringer, rustfrit stål, berylliumoxid, kompositmaterialer, plast, keramik og kvarts. Luftfartskomponenter, der behandles ved laserskæring, omfatter motorflammerør, tyndvæggede titanlegeringshuse, flystel, titanlegeringsbeklædninger, vingeformede kæder, halevingepaneler, helikopterhovedrotorer og keramiske varmeisolerende fliser til rumfærger.
Udsendelsestidspunkt: 8. dec. 2025
