برش لیزر فلزات یکی از کاربردهای مهم فناوری لیزر فعلی است. با توسعه فناوری لیزر فیبر، برش لیزر فلزات به تدریج به بازار اصلی کاربردهای لیزر تبدیل شده است و تجهیزات برش لیزر به تدریج به نیروی اصلی جایگزین تجهیزات برش فلز سنتی تبدیل شده است.
در واقع، فرآیند برش یک دستگاه برش لیزری فلز اساساً با ماشینکاری سنتی متفاوت است. برش لیزری فلز عبارت است از تابش پرتو لیزر به سطح قطعه کار فلزی و رسیدن به هدف برش یا حکاکی با ذوب و تبخیر قطعه کار فلزی. برش لیزری دارای مزایای دقت و سرعت، حالت های نامحدود، صرفه جویی در مواد، سطوح انتهایی صاف و هزینه های پردازش کلی است.
از تقسیم بندی اصلی، برش لیزری فلزات را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
1) برش بخار شده
از پرتو لیزر با چگالی بالا برای گرم کردن قطعه کار استفاده کنید. در مدت زمان کوتاهی تبخیر می شود و بخار تشکیل می دهد. یک برش در مواد ایجاد کنید. گرمای تبخیر مواد به طور کلی زیاد است، بنابراین برای تبخیر و برش لیزری به توان و چگالی توان بالایی نیاز است.
2) برش ذوب
در ذوب و برش لیزری، مواد فلزی با حرارت لیزر ذوب میشوند و نازل با گاز غیر اکسید کننده (Ar، He، N و غیره) پاشیده میشود و با تکیه بر فشار قوی گاز، فلز مایع را تخلیه میکند. ایجاد برش انرژی مورد نیاز فقط 1/10 انرژی برش بخار است. برش ذوب لیزری عمدتاً برای برش برخی از موادی که به راحتی اکسید نمی شوند یا فلزات فعال مانند فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، آلومینیوم و آلیاژهای آنها استفاده می شود.
3) برش اکسیژن
از لیزر به عنوان منبع گرمای پیش گرمایش و گاز فعال مانند اکسیژن به عنوان گاز برش استفاده می کند. از یک طرف، گاز دمیده شده با فلز برش واکنش می دهد تا واکنش اکسیداسیون ایجاد کند و مقدار زیادی گرمای اکسیداسیون را آزاد کند. از طرف دیگر، اکسید مذاب و مذاب از منطقه واکنش دمیده می شوند و سرعت برش بسیار سریعتر از برش لیزری تبخیر و برش ذوب است. برش لیزری اکسیژن عمدتاً برای مواد فلزی که به راحتی اکسید می شوند مانند فولاد کربنی، فولاد تیتانیوم و فولاد عملیات حرارتی استفاده می شود.
