Obrábanie laserom
Obrábanie laserom alebo laserové obrábanie je druh obrábania materiálov, pri ktorom sa na odber materiálu využíva pôsobenie vysoko koncentrovaného zväzku fotónov vyžarovaného z hlavice lasera. Je to obrábanie tepelnou energiou – pri laseroch sa vysoko koncentrovaná svetelná energia, sústredená na malú plochu obrobku, mení na tepelnú. Najčastejšie sa používa na rezanie a pri zhotovovaní presných otvorov.
Princíp obrábania
Zdroj
Zdrojom žiarenia sú generátory svetla (lasery), ktoré využívajú vlastnosti niektorých materiálov zosilňovať a usmerňovať svetlo, ktorým boli ožiarené. Dosahuje sa toho ožiarením vhodného aktívneho prostredia žiarením vybranej vlnovej dĺžky, alebo bombardovaním elektrónmi atď. Rozoznávajú sa lasery plynové (napr. zmes hélia a neónu), kryštálové (najčastejšie s rubínovým kryštálom) a polovodičové (napr. p-n prechod v arzenide gália). Vyžarovanie lasera prebieha prerušovane v impulzoch; na malé výkony sa už stavajú lasery pracujúce kontinuálne. Najčastejším typom lasera pre obrábanie je laser rubínový. Proces obrábania môže prebiehať na voľnom vzduchu.
Laserový lúč
Svetelné lúče vyžiarené laserom sa pomocou optickej sústavy sústredia na veľmi malú plochu (niekoľko stotín až tisícin mm 2). Pri dopade tohto žiarenia na nepriehľadný materiál nastáva premena svetelnej energie na energiu tepelnú. Na tejto ploche je teda sústredená veľká energia (výkon až niekoľko megawattov), ktorá vyvinie vysokú miestnu teplotu, až niekoľko desaťtisíc stupňov Celzia. Vysoká teplota spôsobí miestne roztavenie, až vyparenie materiálu. Tak možno na napr. za zlomok sekundy prevŕtať na volfrámovom plechu hrúbky 2,5 mm dieru priemeru niekoľkých mikrometrov.
Využitie
Obrábanie laserom patrí do oblasti veľmi jemného a veľmi presného obrábania, ako je napr. rytie čiar a kriviek do obťažne spracovateľných materiálov, rezania tenkostenných rúrok, vŕtanie miniatúrnych dier a pod. Moderné stroje pre obrábanie laserom sú vybavené spravidla krížovým stolom pre obrobky a stacionárnym laserovým kanónom. Stroje majú číslicové riadenie pre polohovacie pohyby obrobku.