220 (4)

Rys. 8.49. Struktura przy powierzchni stali ciętej lasererrt|a){ b) powiększony fragment strefy wpływu ciepła, M - martenzyt, F - ferryt, P - perlit

)(^L

Paranietry technologiczne cięcia i drążenia materiałów. W zależności od rodzaju materiału, jego grubości i wymaganej prędkości cięcia (drążenia) stosowane są lasery generujące promieniowanie o różnych poziomach mocy, umożliwiające otrzymanie gęstości mocy promieniowania w miejscu obróbki w zakresie 10⁵-^-lO⁷ W/cm² i czasów oddziaływania 10^_l+10~³ s. Szybkość cięcia, grubość ciętego materiału, szerokość nacięć i strefy działania tennicznego, zmienia się w dużym zakresie zależnie od mocy wiązki laserowej, stopnia zogniskowania wiązki i parametrów ciętego materiału. Przeciętna szybkość cięcia metali wynosi 1+8 m/min (maksymalnie około 15 m/min) przy grubości materiału 0,5+3 mm (maksymalnej 10+20 mm, minimalnej około 7Snjim) i szerokości nacięcia 0,2+0,5 mm (maksymalnie 1 + 1,5 mm). W tabeli 8.2 przedstawio-no przykładowe parametry cięcia laserem gazowym C0₂.

W celu zwiększenia skuteczności oddziaływania promieniowania laserowego, cięcie materiałów odbywa się często w obecności gazy aktywnego (np. tlenu) lub obojętnego (np. azotu, argonu) doprowadzonego do miejsca obróbki dyszą współosiową w osłonie obiektywu lub dyszą boczną, które zapewniają przepływ gazu z dużą prędkością. Gaz wykorzystywany w procesie cięcia chroni soczewkę ogniskującą przed produktami erozji fotonowej wyrzucanymi ze szczeliny, wydala wytworzone pary, utlenia materiał lub chroni brzegi szczeliny przed wpływem atmosfery, wreszcie chłodzi materiał obrabiany. Schemat procesu cięcia laserowego z wykorzystaniem gazu towarzyszącego przedstawiono na rysunku 8.48.

Tlen dostarczany do miejsca obróbki daje zwiększenie głębokości jak i wzrost szybkości cięcia o około 40%. Związane jest to z tym, że duża część energii zużywanej podczas cięcia jest otrzymywana w wyniku egzotermicznego utleniania metalu w strumieniu tlenu co redukuje niezbędną moc promieniowania laserowego wymaganą w przypadku cięcia bezgazowego. W atmosferze gazu aktywnego możliwe jest cięcie następujących metali: stali (nierdzewnej, miękkiej i in.), tytanu i jego stopów, tantalu, cyrkonu i jego stopów, stopów niklu, aluminium i in.

/> A Jo-

~~jOl JiC

I

220