Lasersnijden is een proces waarbij een laser wordt gebruikt om verschillende materialen te snijden voor zowel industriële als meer artistieke toepassingen.
Hoe werkt lasersnijden?
Lasersnijden maakt gebruik van een krachtige laser die door optiek en numerieke computerbesturing (CNC) wordt gestuurd om de straal of het materiaal te richten. Meestal gebruikt het proces een bewegingsbesturingssysteem om een CNC of G-code te volgen van het patroon dat op het materiaal moet worden gesneden. De gefocuste laserstraal brandt, smelt, verdampt of wordt weggeblazen door een gasstraal om een hoogwaardig afgewerkte rand achter te laten.
De laserstraal wordt gecreëerd door de stimulatie van lichtgevend materiaal via elektrische ontladingen of lampen in een gesloten vat. Het lichtgevende materiaal wordt versterkt door intern te worden gereflecteerd via een gedeeltelijke spiegel totdat de energie voldoende is om te ontsnappen als een stroom van coherent monochromatisch licht. Dit licht wordt op het werkgebied gericht door spiegels of glasvezeloptica die de straal door een lens sturen die het licht versterkt.
Op het smalste punt heeft een laserstraal meestal een diameter van minder dan 0,32 mm, maar afhankelijk van de materiaaldikte zijn kerfbreedtes tot 0,10 mm mogelijk.
Als het lasersnij proces ergens anders dan aan de rand van het materiaal moet beginnen, wordt een doorsteek proces gebruikt, waarbij een hoogvermogen gepulste laser een gat in het materiaal maakt. Het duurt bijvoorbeeld 5-15 seconden om door een 13 mm dikke roestvast stalen plaat te branden.
Soorten lasersnijden
Dit proces kan worden onderverdeeld in drie hoofdtechnieken – CO2 laser (voor snijden, boren en graveren), en neodymium (Nd) en neodymium yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG), die identiek zijn in stijl, waarbij Nd wordt gebruikt voor boren met hoge energie en lage herhalingen en Nd:YAG voor boren en graveren met zeer hoog vermogen.
Alle soorten lasers kunnen worden gebruikt om te lassen.
Bij CO2 lasers wordt een stroom door een gasmengsel geleid (DC-geëxciteerd) of, wat tegenwoordig populairder is, met de nieuwere techniek van radiofrequentie-energie (RF-geëxciteerd). De RF-methode heeft externe elektroden en voorkomt daardoor problemen met elektrode-erosie en plating van het elektrode materiaal op glaswerk en optiek die kunnen optreden bij DC, waarbij een elektrode in de holte wordt gebruikt.
Type gasstroom
Een andere factor die de laserprestaties kan beïnvloeden is het type gasstroom. Veel voorkomende varianten van CO2 lasers zijn snelle axiale stroming, langzame axiale stroming, transversale stroming en slab. Snelle axiale stroming gebruikt een mengsel van kooldioxide, helium en stikstof dat met een hoge snelheid wordt gecirculeerd door een turbine of blower. Lasers met dwarse stroming gebruiken een eenvoudige blower om het gasmengsel met een lagere snelheid te laten circuleren, terwijl plaat- of diffusieresonatoren een statisch gasveld gebruiken waarvoor geen druk of glaswerk nodig is.
Verschillende lasertechnieken
Er worden ook verschillende technieken gebruikt om de lasergenerator en de externe optiek te koelen, afhankelijk van de grootte en configuratie van het systeem. Afvalwarmte kan direct aan de lucht worden overgedragen, maar meestal wordt een koelmiddel gebruikt. Water is een veelgebruikt koelmiddel, dat vaak wordt gecirculeerd via een warmteoverdracht- of koelsysteem.
Een voorbeeld van watergekoelde laserbewerking is een laser microjetsysteem, dat een gepulseerde laserstraal koppelt aan een waterstraal onder lage druk om de straal op dezelfde manier te geleiden als een optische vezel. Het water biedt ook het voordeel dat het puin verwijdert en het materiaal koelt, terwijl andere voordelen ten opzichte van ‘droog’ lasersnijden zijn: hoge snijsnelheden, parallelle kerf en snijden in alle richtingen.
Een vezellaser wint ook aan populariteit in een metaalbewerkingsbedrijf. Deze technologie maakt gebruik van een vast versterkingsmedium in plaats van een vloeistof of gas. De laser wordt versterkt in een glasvezel om een veel kleinere spotgrootte te produceren dan met CO2 technieken, waardoor het ideaal is voor het snijden van reflecterende metalen.
Ben je voor jouw productie op zoek naar lasersnijden en kanten op maat? Check dan Orderon eens.
