Technológia tvárnenia laserovým rezaním je komplexný technický systém, ktorý transformuje fyzikálny proces-laserových lúčov s vysokou energiou v interakcii s materiálmi na stabilné a kontrolovateľné výsledky geometrického tvárnenia. Jeho podstata spočíva v dosiahnutí lokalizovaného úberu materiálu a vytvorení vopred určeného obrysu prostredníctvom multi{2}}spojenia poľa svetla, tepla a sily. To zachováva výhody bez-kontaktného a vysoko presného laserového spracovania{5}}pri súčasnom splnení požiadaviek na tvarovanie zložitých štruktúr a rôznych materiálov prostredníctvom spoločného návrhu procesného reťazca.
Proces začína generovaním a prenosom laserového lúča. Laser vydáva koherentný lúč založený na absorpčných charakteristikách vlnovej dĺžky materiálu. Po vytvarovaní a kolimácii pomocou optického systému sa zaostrí na mikrometr-veľkosť bodu pomocou zaostrovacej šošovky, čím sa zabezpečí dostatočná hustota energie na roztavenie alebo odparenie materiálu vo veľmi krátkom čase. Stabilita systému optickej dráhy priamo ovplyvňuje ohniskovú polohu a rovnomernosť distribúcie energie; preto je na udržanie konštantnej kvality lúča potrebné prostredie s konštantnou teplotou a izoláciou vibrácií a pravidelná optická kalibrácia.
Počas fázy interakcie materiálu laserový lúč skenuje pozdĺž numericky riadenej plánovanej dráhy. Vysoká teplota v ohnisku spôsobuje, že kovy alebo -kovy rýchlo prejdú do roztaveného alebo vypareného stavu. V tomto bode je pomocný plyn vstrekovaný vysokou rýchlosťou z koaxiálnej dýzy, pričom sa využíva hybnosť na vytlačenie roztaveného materiálu alebo pary zo zárezu a spúšťanie exotermickej reakcie v prostredí oxidačného plynu na zvýšenie účinnosti rezania. Rezanie hrubých plechov vyžaduje vyšší výkon a dlhší čas spracovania na prekonanie strát vedením tepla; tenké dosky sa spoliehajú na vysokú hustotu energie a malú tepelne-ovplyvnenú zónu, aby sa zabránilo deformácii a prehriatiu. Výber ohniska je obzvlášť dôležitý: negatívne rozostrenie je výhodné na získanie jemných zárezov na tenkých platniach, zatiaľ čo pozitívne rozostrenie môže zlepšiť penetračnú stabilitu hrubých platní. Pri skutočnom spracovaní je potrebná dynamická optimalizácia na základe hrúbky materiálu a termofyzikálnych vlastností.
Kontrola kvality tvárnenia je integrovaná do plánovania dráhy a párovania parametrov. CNC systém nielenže riadi laserovú hlavu, aby sa pohybovala po dvojrozmernej -alebo trojrozmernej{2}} trajektórii, ale tiež potrebuje synchrónne upravovať výkon, frekvenciu, pracovný cyklus a rýchlosť rezania, aby sa prispôsobila rôznym geometrickým prvkom, ako sú priame čiary a krivky, ostré uhly a oblúky. Pre ľahko deformovateľné obrobky možno použiť procesy premostenia alebo mikro{4}}spájania na udržanie tuhosti nerezanej časti, jej oddelenie po celkovom ochladení, čím sa účinne potláča deformácia tepelného napätia. Inteligentné algoritmy vnorenia a vnorenia môžu zlepšiť využitie materiálu, znížiť voľnobeh a ďalej zlepšiť efektivitu výroby.
Proces uzavretého{0}}cyklu sa opiera o-monitorovanie v reálnom čase a korekciu spätnej väzby. Výkonové senzory, vizuálna kontrola a monitorovanie tlaku plynu zachytávajú anomálie, ako je posun zaostrenia, útlm energie alebo kolísanie plynu, čo umožňuje riadiacemu systému upravovať parametre v reálnom čase, aby sa zabezpečila konzistentnosť v hromadnej výrobe. Odihlovanie, čistenie a povrchová úprava po rezaní sú rozšírením procesu tvárnenia, ktorého cieľom je zlepšiť kvalitu povrchu hotového výrobku a jeho následnú montáž.
Vo všeobecnosti je technológia tvárnenia laserovým rezaním špičkový{0}}technický výrobný proces, ktorý integruje presný optický prenos, termodynamickú reguláciu energie a koordináciu pohybu CNC. Jeho výhody spočívajú v jeho schopnosti dosiahnuť vysokú-presnosť tvarovania zložitých kontúr bez-kontaktne a jeho prispôsobivosť rôznym materiálom a hrúbkam, pričom zohráva nenahraditeľnú úlohu v štrukturálnych komponentoch špičkových{4}}zariadení, presných krytoch nástrojov a prispôsobených produktoch. Prostredníctvom neustálej optimalizácie mechanizmu pôsobenia energie a synergie procesného reťazca bude technológia tvárnenia laserovým rezaním naďalej rozširovať hĺbku a šírku svojej aplikácie, čím poskytuje solídnu podporu pre zdokonalenie a inteligenciu výroby.
