В этой статье кратко изложена история появления лазера и как он постепенно вошел в нашу жизнь.
Но в то же время подробно изложена история использования лазеров для резки и во что технология превратилась сегодня.
Лазерная резка является чрезвычайно распространенным процессом во многих отраслях. Она используется на производственных предприятиях, для лазерной хирургии и даже в качестве инструмента искусства. Несмотря на это использование, резка вместе со всеми процессами остается относительно новой технологией. Ниже вы увидите краткую историю резки лазерами.
Открытие
Многие из процессов, с которыми вы знакомы, чрезвычайно похожи, и один лазер способен выполнять несколько процессов. Например, режущий лазер также может быть использован для гравировки, маркировки и сверления.
Знаменитый немецкий физик Альберт Эйнштейн в 1916-ом году создал теорию "Вынужденного излучения", в которой молекула (атом), под воздействием электромагнитного поля, может перейти с низкого энергетического уровня на высокий, с поглощением фотона. Также, молекула (атом) может перейти с высокого уровня на низкий, с излучением фотона. Так было положено начало теоретической разработке лазера, которая в 1960-ом году вылилась в первую рабочую установку силами американского физика Теодора Меймана.
Возможность резки лазерным лучом стала сразу ясна. Способность доставлять интенсивное узкое излучение только с одной длиной волны означала, что технология может использоваться в десятках отраслей промышленности.
Лазерная резка осуществляется за счет нагрева материала с помощью сфокусированного лазерного луча. Так как материал при этом плавится, его следует оперативно удалять с помощью струи газа или испарения, что и приводит к разделению материалов.
Новая техника в то время вызвала ажиотаж в научном сообществе и, по сути, в обществе; люди не знали, насколько далеко зайдет эта технология. Разговоры о лучах «смерти» часто посещали первые страницы газет.
Более чем за полвека разработок и усовершенствований было изобретено довольно много способов получения лазерного луча: твердотельные и полупроводниковые, лазеры на красителях и химические, на свободных электронах и другие.
Еще в 1960-х годах, после того как преимущества лазера были установлены, не потребовалось много времени, чтобы его можно было использовать в десятках отраслей для различных применений. Резка и бурение, два аналогичных процесса, использовались в 1965 году на алмазных шахтах. Различный процесс резки был принят уже в масштабе всей Британии в 1967 году.
Примерно в конце 1960-х - начале 1970-х годов газовый лазерный вид использовался для резки различных материалов, включая металл, на что лазеры на диоксиде углерода изначально не были способны.
К 1980-м годам в различных отраслях промышленности по всему миру было установлено около 20 000 коммерческих станков для лазерной резки на общую сумму около 7,5 миллиардов долларов. Профессор Билл Стин написал в своей книге «Лазерная обработка материалов» что: "С момента изобретения лазера мы вступили в новую промышленную революцию. Вероятно, мы увидим, что лазерные технологии продолжат развиваться в ближайшие годы, и подумайте, куда этот выгодный процесс нас приведет. Так может начинаться светлое будущее человечества."
Методы резки металлов
Всегда существовали какие-то фантазии про технологию в качестве смертельных лучей, которые увековечили благодаря чрезвычайно популярной франшизе «Звездных войн». Научное и производственное сообщество начало видеть практическое использование лазерных лучей вскоре после их открытия в 1960 году.
Резка была одним из самых ранних обнаруженных процессов, в которых использовался лазерный луч, причем одновременно было изобретено несколько типов. При резке выплавлением лазерный луч соединен с инертным газом, таким как азот или аргон. Тепло, выделяемое лазерным лучом, создает расплавленный слой, который выбрасывается вниз через пропил посредством сжатого газа, выходящего из сопла. Резку выплавлением можно использовать для мягких сталей толщиной до 25 мм.
Огневая резка, также называемая реактивной, использует лазерный луч в комбинации с газообразным кислородом или воздухом для нагрева подложки до температуры ее воспламенения. В то время как производимое лазерным лучом тепло растапливает поверхность, газ вступает в экзотермическую реакцию с подложкой и создает дополнительный источник нагрева для формирования оксидного слоя или шлака. Когда газовая струя выбрасывает шлак с нижней поверхности подложки, появляется вырезанный пропил. Огневая резка часто используется для резки, легированной стали, например, малоуглеродистой, с толщиной до 40 мм на относительно высокой скорости обработки.
Сублимация или испарительная резка обычно заключается в нагревании слоя до точки испарения. Этот метод резки обычно используется для материалов с низкой температурой испарения, например, полимеров, дерева и органических материалов.
Где мы сейчас?
Лазерный источник — это универсальный инструмент, открывающий новую эру в обработки материалов. Лазеры нашли применение в широком спектре отраслей промышленности. Область применения: от резки деталей сложной геометрии до сверления лопаток турбин в аэрокосмической промышленности и сварки толстостенных конструкций в судостроительной промышленности.
Если Вы ищете информацию о том, где можно воспользоваться услугой по лазерной резке металла в Воронеже, можете обратиться в компанию ООО «Элеран» которая уже давно на рынке металлообработки, имеет современное оборудование, а также квалифицированных сотрудников.
Резка лазерами превратилась в один из самых полезных процессов, используемых в отраслях промышленности по всему миру и уже не может обходиться без применения лазерных технологий, использование которых будет только нарастать.
