Vad är inblandat i laserskärning av aluminium?

Laserskärning av aluminium kan vara svårare än att använda laser för precisionsskärning av kolstål, rostfritt stål eller andra material. Aluminium är svårt att skära med laser eftersom det både är reflekterande och har en hög värmeledningsförmåga, förmågan att avge värme. På grund av dessa egenskaper kräver laserskärning av aluminium speciell hantering och utrustning för att ge adekvat kvalitet på aluminiumet.

Det finns två huvudklasser av lasrar som används för metallskärning. Dessa inkluderar neodym- eller neodymdopade kristalllasrar och koldioxidgaslasrar (CO2). Kristalllasrar fokuserar och förstärker ljusstrålen genom en solid kristall som består av de element som beskriver dem. CO2-lasrar använder koldioxidgas för att hantera laserljusstrålen.

Förutom lasern kan gasassistansteknik användas. Gashjälpsystem använder en ström av gas som antingen passerar genom laserstrålemunstycket eller genom ett sekundärt munstycke. Detta tar bort smält metall, gaser och andra material från skärzonen.

För att skära aluminium med laser krävs lasrar med högre effekt än vad som kan krävas för andra metaller. Gashjälp behövs ofta för att förhindra smält slagg från att samlas vid snittets nedre kant. Aluminium leder värme och kyls snabbt, vilket kan resultera i en dålig finish. Tjockare aluminiumplåt kräver normalt användning av en CO2-laser, som är kraftfullare än lasrar av neodymklass.

Laserskärning av aluminium kan åstadkommas genom att antingen flytta aluminiumplåten under det optiska skärhuvudet eller genom att flytta det optiska huvudet över en stationär aluminiumplåt. Den senare metoden kallas ett flygoptiksystem och är vanligtvis kopplat till ett datoriserat skärsystem. Flygoptiksystem är vanligare för stora industriella skäroperationer, eftersom storleken på aluminiumplåten kan vara mycket stor och skulle vara svår att flytta under ett stationärt skärhuvud.

Det finns ett antal överväganden att göra vid laserskärning av aluminium. Elförbrukningen kan vara betydligt högre under denna process än för andra skärtekniker. Elförbrukningen kan också vara betydligt högre än vad som krävs för andra metaller. Ytterligare kostnader uppstår på grund av behovet av gashjälp för att avlägsna avfallsmaterial och bibehålla hög skärkvalitet.
Den höga värmeledningsförmågan hos aluminium kan begränsa tjockleken på aluminium som rimligen kan skäras med lasersystem. Laserskärande aluminium skapar höga skärkantstemperaturer som kan förändra metallegenskaperna i närheten av skäret, vilket kan kräva ytterligare värmebehandling. Att förstå dessa överväganden är nyckeln till processens kostnadseffektivitet.