Katere so različne vrste opreme za lasersko rezanje?

Različne vrste opreme za lasersko rezanje se razlikujejo glede na vrsto laserja, ki ga uporabljajo, in način premikanja laserja med delovanjem. Primarne vrste laserjev, ki se uporabljajo za rezanje, so laserji z ogljikovim dioksidom (CO2) in polprevodniški laserji, ki uporabljajo medij stekla ali kristala, dopiranega z neodimom (Nd). Fizično konfiguracijo strojev za lasersko rezanje lahko razvrstimo v tri kategorije, imenovane leteča optika, premikajoči se material in hibridni sistemi. Izhod laserjev je lahko impulzen ali neprekinjen. Nekateri laserski rezalni sistemi, imenovani laserski mikrojetji, vključujejo vodni curek, ki pomaga pri procesu rezanja.

CO2 laserji so vrsta plinskega laserja, ki uporablja ojačitveni medij, sestavljen iz ogljikovega dioksida, dušika in helija ter lahko vsebuje tudi vodik, ksenon ali vodno paro. Ojačevalni medij se vzbudi ali črpa z elektriko, da proizvede žarek infrardeče svetlobe. Imajo lahko zelo veliko moč, pri čemer nekateri industrijski CO2 laserji proizvajajo več kilovatov. Oprema za lasersko rezanje z laserji CO2 se uporablja na kovinah, kot sta jeklo in aluminij, pa tudi na drugih materialih, vključno s plastiko, tkanino in lesom.

Laserji, dopirani z neodimom, so laserji, ki uporabljajo trdno ojačanje, dopirano z neodimom redke zemeljske kovine, črpano s svetlobo iz diodnega laserja ali bliskavice. Najpogostejši medij je itrijev aluminijev granat (Y3Al5O12), dopiran z neodimom, ali Nd:YAG. Drugi materiali, dopirani z neodimom, ki se uporabljajo v laserjih, so itrijev ortovanadat (YVO4), itrijev litijev fluorid (LiYF4) in steklo, sestavljeno predvsem iz silicijevega dioksida (SiO2). Ti laserji so lahko tudi zelo močni in se uporabljajo predvsem za rezanje kovin in keramike.

Večina opreme za lasersko rezanje je konfigurirana na enega od treh načinov. Pri laserju gibljivega materiala je material, ki se obdeluje, gibljiv. Pri laserju z letečo optiko je material, ki ga obdelujemo, nepremičen, medtem ko se laser premika po njem na obeh vodoravnih oseh. Pri hibridnem laserju se obdelovanec premika vzdolž ene vodoravne osi, običajno daljše od obeh, medtem ko je laser premičen na drugi vodoravni osi. Podobno se oprema za lasersko rezanje, ki lahko reže na večjem številu osi, imenovana večosni laserski rezalniki, razlikuje po svoji zasnovi glede na to, ali se obdelovanec ali rezalna glava premika na vsaki od svojih osi.

Vsaka konfiguracija ima različne prednosti. Leteči optični stroji so hitrejši od drugih vrst. Laserji za premikajoče se materiale so najpočasnejši, vendar imajo enostavnejše optične sisteme. Hibridni laserji so hitrejši od laserjev z gibljivim materialom, vendar imajo boljšo energijsko učinkovitost in manj zapleteno optiko kot leteči optični stroj.

Rezalni laserski žarek lahko utripa in sproži vrsto kratkih, a hitrih svetlobnih impulzov. Impulzni laserji so uporabni za aplikacije, ki zahtevajo visoko izhodno energijo, ki traja le kratek čas. Uporabljajo se tudi za toplotno občutljive materiale, ki bi se lahko stopili, če bi bili izpostavljeni neprekinjenemu žarku. Impulzni žarki se uporabljajo tudi v laserskih mikro curkih, kjer vodni curek pomaga usmerjati žarek in hladi material, ki ga obdelujemo.