El tall per làser és un mètode de tall tèrmic que utilitza un feix làser d'alta densitat de potència enfocat per irradiar la peça. Això fa que el material irradiat es fongui, s'evapori, s'ablacioni o arribi al seu punt d'ignició ràpidament. Mentrestant, el flux d'aire d'alta velocitat coaxial amb el feix làser bufa el material fos, tallant així la peça.
Classificació i característiques del tall per làser
El tall per làser es pot dividir en quatre tipus: tall per vaporització làser, tall per fusió làser, tall per oxigen làser i gravat làser i fractura controlada.
Utilitza un feix làser d'alta densitat d'energia per escalfar la peça, augmentant ràpidament la seva temperatura fins al punt d'ebullició del material en un temps extremadament curt, fent que el material s'evapori i formi vapor. El vapor s'expulsa a gran velocitat, creant un tall al material a mesura que s'escapa. Com que la majoria dels materials tenen una calor de vaporització elevada, el tall per vaporització làser requereix una potència i densitat de potència substancials.
En el tall per fusió làser, el làser escalfa i fon el material metàl·lic. A continuació, es bufa un gas no oxidant (com ara Ar, He, N, etc.) a través d'una boquilla coaxial amb el feix làser. L'alta pressió del gas expulsa el metall fos, formant un tall. A diferència del tall per vaporització, aquest mètode no requereix una vaporització completa del material i només consumeix 1/10 de l'energia necessària per al tall per vaporització. S'utilitza principalment per tallar metalls no oxidables o reactius, com ara l'acer inoxidable, el titani, l'alumini i els seus aliatges.
Tall amb oxigen per làser
El principi del tall per oxigen làser és similar al tall per oxiacetilè. El làser actua com a font de calor de preescalfament, mentre que els gasos actius (com l'oxigen) serveixen com a gas de tall. D'una banda, el gas bufat reacciona amb el metall que es talla, desencadenant una reacció d'oxidació que allibera una gran quantitat de calor d'oxidació. D'altra banda, bufa els òxids fosos i es fonen de la zona de reacció, formant un tall al metall. La reacció d'oxidació durant el tall genera una calor significativa, de manera que el tall per oxigen làser només requereix la meitat de l'energia del tall per fusió, mentre que la seva velocitat de tall és molt més ràpida que la de la vaporització i el tall per fusió. S'aplica principalment a materials metàl·lics oxidables com l'acer al carboni, l'acer de titani i l'acer tractat tèrmicament.
Escriptura làser i fractura controlada
El traçat làser utilitza un làser d'alta densitat d'energia per escanejar la superfície de materials fràgils, evaporant una petita ranura. L'aplicació d'una certa quantitat de pressió fa que el material fràgil es fracturi al llarg de la ranura. Els làsers de commutació Q i els làsers de CO₂ s'utilitzen habitualment per al traçat làser. La fractura controlada aprofita la distribució pronunciada de temperatura generada durant el traçat làser per crear una tensió tèrmica local en materials fràgils, fent que es trenquin al llarg de la ranura traçada.
Aplicacions del tall per làser
La majoria de màquines de tall per làser funcionen mitjançant programes de control numèric (NC) o es configuren com a robots de tall. Com a mètode de processament de precisió, el tall per làser pot tallar gairebé tots els materials, inclòs el tall en 2D o 3D de làmines metàl·liques primes. En el camp aeroespacial, la tecnologia de tall per làser s'utilitza principalment per tallar materials aeroespacials especials com ara aliatges de titani, aliatges d'alumini, aliatges de níquel, aliatges de crom, acer inoxidable, òxid de beril·li, materials compostos, plàstics, ceràmica i quars. Els components aeroespacials processats mitjançant tall per làser inclouen tubs de flama de motor, carcasses d'aliatge de titani de paret fina, xassís d'avions, revestiments d'aliatge de titani, larguers d'ala, panells d'ala de cua, rotors principals d'helicòpters i rajoles aïllants tèrmiques ceràmiques de transbordadors espacials.
Data de publicació: 08-12-2025
