Lazer kesim, kesilecek malzemeye lazer ışınının tutulması, malzemenin ısınması, erimesi ve buharlaşması, yüksek basınçlı gaz kullanılarak erimiş malzemenin üflenerek bir delik oluşturulması ve daha sonra ışının malzeme üzerinde hareket etmesi ve deliğin sürekli olarak bir yarık oluşturmasıdır.
Genel termal kesme teknolojisi, birkaç istisna dışında, plakanın kenarından başlanarak, çoğunda plakaya küçük bir delik açılması ve daha sonra bu küçük delikten kesime başlanması gerekmektedir.
Lazer delme prensibi
Lazer delme işleminin temel prensibi şudur: Belirli bir enerjiye sahip bir lazer ışını bir metal plakanın yüzeyine ışınlandığında, bir parçanın yansıtılmasına ek olarak, metal tarafından emilen enerji metali eriterek erimiş bir metal havuzu oluşturur. Erimiş metalin metal yüzeye göre emilim oranı artar, yani metalin erimesini hızlandırmak için daha fazla enerji emebilir. Bu sırada, enerji ve gaz basıncının düzgün bir şekilde kontrol edilmesi erimiş havuzdaki erimiş metali çıkarabilir ve metal nüfuz edene kadar erimiş havuzu sürekli olarak derinleştirebilir.
Pratik uygulamalarda delme işlemi genellikle iki yöntemle yapılır: darbeli delme ve patlatmalı delme.
Nabız perforasyonu
Darbeli delmenin prensibi, kesilecek plakayı ışınlamak için yüksek tepe gücünde, düşük görev döngülü darbeli lazer kullanmaktır, böylece az miktarda malzeme eritilir veya buharlaştırılır ve sürekli çarpma ve yardımcı gazın birleşik etkisi altında delinmiş çapa boşaltılır ve plakaya kademeli olarak nüfuz eder.
Lazer ışınlama süresi aralıklıdır ve kullanılan ortalama enerji nispeten düşüktür, bu nedenle işlenen tüm malzeme tarafından emilen ısı nispeten küçüktür. Delme etrafındaki kalan ısı daha az etkiye sahiptir ve delme yerinde kalan kalıntı da daha azdır. Bu şekilde delinmiş delikler ayrıca daha düzenli ve daha küçük boyutludur ve temelde ilk kesim üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
İşlem aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: Lazer ışını iş parçasına ışınlandıktan sonra, malzemenin yüzeyi önce (A)'da gösterildiği gibi ısıtılır; ısıtma kademeli olarak nüfuz ettikçe, delme işleminde rol oynar, yani (B) ~ (C) ~ (D), (E)'de gösterilen son delmeye kadar. Tüm delme işlemi tek seferde tamamlanmaz, ancak sürekli ve kademeli olarak ilerler, kademeli olarak nüfuz eder, delmeye kadar. Bu nedenle, bu yöntemin delme süresi nispeten uzundur; ancak, ortaya çıkan delik daha küçüktür ve çevredeki alan üzerinde daha az termal etkiye sahiptir.
Patlatma deliği
Patlatma delme prensibi: işlenecek nesneye belirli bir enerjiye sahip sürekli dalga lazer ışını ışınlanır, böylece büyük miktarda enerji emer ve bir çukur oluşturmak için erir, ardından yardımcı gaz erimiş malzemeyi uzaklaştırarak hızlı penetrasyon amacına ulaşmak için bir delik oluşturur.
Lazerin sürekli ışınlaması nedeniyle patlatma deliğinin açıklığı daha büyük ve sıçrama daha şiddetli olduğundan, yüksek hassasiyet gerektiren kesimler için uygun değildir.
Tüm süreç yukarıdaki şekilde gösterilmiştir: odak, malzemenin yüzeyinin üstüne ayarlanır ve deliğin açıklığı, hızlı bir şekilde ısıtılması için artırılır. Bu delme yöntemi, işlenmiş malzemenin yüzeyine büyük miktarda erimiş metal ve püskürtme üretecek olsa da, delme süresini büyük ölçüde azaltabilir.
İki delme yönteminin gerçek etkileri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Çoğu durumda, darbe delme kalitesi patlatma delme kalitesinden daha iyidir.
