Taglio laser è un processo di produzione preciso ed efficiente ampiamente utilizzato in vari settori per il taglio e la sagomatura dei materiali. Utilizza un raggio laser focalizzato per fondere, bruciare o vaporizzare il materiale, creando tagli puliti e precisi. Questo metodo offre numerosi vantaggi rispetto alle tecniche di taglio tradizionali, tra cui elevata precisione, velocità e capacità di tagliare forme complesse. In questo articolo esploreremo il principio del taglio laser, le sue diverse tipologie, le caratteristiche principali e la sua applicazione ai metalli.
Il principio del taglio laser
Il taglio laser utilizza un raggio laser focalizzato ad alta densità di potenza per scansionare la superficie del pezzo, riscaldando localmente il materiale a diverse migliaia o decine di migliaia di gradi Celsius in un tempo molto breve, in modo che il materiale irradiato si fonda, vaporizzi, si abla o raggiunga rapidamente il punto di innesco. Allo stesso tempo, utilizza un flusso d'aria ad alta velocità coassiale al raggio per soffiare via il materiale fuso e tagliare il pezzo per raggiungere lo scopo di taglio. Se il gas soffiato e il materiale tagliato producono una reazione termica, questa reazione fornirà l'energia aggiuntiva necessaria per il taglio; il flusso d'aria ha anche la funzione di raffreddare la superficie di taglio, riducendo la zona termicamente alterata e garantendo che lo specchio di focalizzazione non venga contaminato. Il taglio laser è un processo di taglio termico.
Che si utilizzi un laser CO2 o un laser Nd:YAG per il taglio, il principio è sostanzialmente lo stesso. Nelle applicazioni pratiche, una lente viene installata nella testa di taglio laser per focalizzare il laser su un punto focale (spot) molto piccolo, dove la densità di potenza è estremamente elevata, e la messa a fuoco viene regolata sulla superficie del pezzo in lavorazione per fondere o vaporizzare il materiale da tagliare.
Il processo di taglio laser avviene sulla superficie terminale del taglio, chiamata fronte di ablazione. Il laser e il flusso d'aria penetrano nel taglio in questo punto e parte dell'energia laser viene assorbita dal fronte di ablazione, mentre un'altra parte attraversa il taglio o viene riflessa nello spazio di taglio attraverso il fronte di ablazione. Il fronte di ablazione viene riscaldato, fuso o vaporizzato dal laser assorbito e dalla reazione esotermica durante il processo di taglio, per poi essere dissipato dal flusso d'aria. Parte del calore viene trasferita al materiale di base per conduzione termica, oppure viene dissipata dal flusso d'aria per dispersione termica per irraggiamento e convezione.
Un fattore importante nel taglio laser è l'assorbimento del laser incidente sul fronte di ablazione del pezzo tagliato, che è la base per un taglio laser efficace. L'assorbimento del laser è determinato dalla polarizzazione, dalla modalità e dall'angolo di convergenza del laser, nonché dalla forma e dall'inclinazione del fronte di ablazione, dalle proprietà del materiale e dal grado di ossidazione.
Il taglio laser utilizza laser ad alta energia per fondere o vaporizzare il materiale nel punto di taglio, e utilizza un flusso d'aria ausiliario ad alta velocità per soffiarlo via e completare il taglio. La densità di potenza del taglio laser può raggiungere 10^4~10^5 W/cm². La sorgente laser utilizza generalmente un raggio laser a CO2 con una potenza operativa di 2~500 W. Questo livello di potenza è inferiore alla potenza richiesta da molti riscaldatori elettrici domestici, ma il laser viene focalizzato su un'area molto piccola attraverso lenti e riflettori. L'elevata concentrazione di energia può riscaldare rapidamente il materiale localmente e farlo evaporare.
Inoltre, poiché l'energia è molto concentrata, solo una piccola quantità di calore viene trasferita ad altre parti del materiale, causando una deformazione minima o nulla. Forme complesse possono essere tagliate con estrema precisione utilizzando il laser e il materiale tagliato non necessita di ulteriori lavorazioni. Sebbene i laser CO2 ad alta energia possano tagliare lamiere di acciaio al carbonio con uno spessore di 25 mm, per ottenere un taglio di alta qualità, lo spessore della lamiera non dovrebbe generalmente superare i 10 mm.
Classificazione del taglio laser
Il taglio laser può utilizzare gas ausiliario per rimuovere materiali fusi o vaporizzati, oppure può essere eseguito senza gas ausiliario. A seconda del gas ausiliario utilizzato, il taglio laser può essere suddiviso in quattro categorie: taglio per vaporizzazione, taglio per fusione, taglio con flusso di ossidazione e taglio a frattura controllata.
(1) Taglio per vaporizzazione
Il pezzo viene riscaldato da un raggio laser ad alta densità di energia, che fa aumentare rapidamente la temperatura superficiale del materiale e lo porta al punto di ebollizione in un tempo molto breve, sufficiente a evitare la fusione causata dalla conduzione termica. Il materiale inizia a vaporizzare e parte di esso evapora e scompare. Il vapore viene espulso molto rapidamente. Contemporaneamente all'espulsione del vapore, parte del materiale viene soffiata via dal fondo del taglio dal flusso di gas ausiliario sotto forma di materiale espulso, formando un'incisione sul materiale. Durante il processo di taglio per vaporizzazione, il vapore trasporta via le particelle fuse e lava via i detriti, formando dei fori.
Durante il processo di vaporizzazione, circa il 40% del materiale scompare sotto forma di vapore, mentre il 60% viene rimosso dal flusso d'aria sotto forma di goccioline fuse. Il calore di vaporizzazione del materiale è generalmente molto elevato, quindi il taglio laser a vaporizzazione richiede molta potenza e densità di potenza. Alcuni materiali che non possono essere fusi, come legno, materiali in carbonio e alcune materie plastiche, vengono tagliati e modellati con questo metodo. Il taglio laser a vaporizzazione viene utilizzato principalmente per tagliare materiali metallici estremamente sottili e materiali non metallici (come carta, tessuto, legno, plastica e gomma, ecc.).
(2) Taglio a fusione
Il materiale metallico viene fuso mediante riscaldamento con un raggio laser. Quando la densità di potenza del raggio laser incidente supera un certo valore, il materiale all'interno del raggio inizia a evaporare e a formare un foro. Una volta formatosi, questo piccolo foro assorbirà tutta l'energia del raggio incidente come un corpo nero. Il piccolo foro viene circondato dalla parete di metallo fuso e quindi un gas non ossidante (Ar, He, N, ecc.) viene spruzzato attraverso un ugello coassiale al raggio. La forte pressione del gas viene utilizzata per scaricare il metallo liquido attorno al foro.
Mentre il pezzo si muove, il piccolo foro si muove in sincronia nella direzione di taglio per formare un'incisione. Il raggio laser continua a irradiare lungo il bordo anteriore dell'incisione e il materiale fuso viene soffiato via dall'incisione in modo continuo o pulsante. Il taglio mediante fusione laser non richiede la completa vaporizzazione del metallo e l'energia richiesta è solo 1/10 di quella del taglio per vaporizzazione. Il taglio mediante fusione laser viene utilizzato principalmente per tagliare alcuni materiali difficilmente ossidabili o metalli attivi, come acciaio inossidabile, titanio, alluminio e sue leghe.
(3) Taglio a flusso di ossidazione
Il principio è simile a quello del taglio ossiacetilenico. Utilizza il laser come fonte di calore di preriscaldamento e ossigeno o altri gas attivi come gas di taglio. Da un lato, il gas espulso reagisce con il metallo tagliato rilasciando un'elevata quantità di calore di ossidazione; dall'altro, soffia l'ossido fuso e il materiale fuso fuori dalla zona di reazione, formando un'incisione nel metallo. Poiché la reazione di ossidazione durante il processo di taglio genera un'elevata quantità di calore, l'energia richiesta per il taglio laser a ossigeno è solo la metà di quella richiesta per il taglio per fusione, e la velocità di taglio è molto maggiore rispetto a quella del taglio laser per vaporizzazione e del taglio per fusione.
I principi fondamentali del taglio a flusso di ossidazione sono i seguenti:
1. Utilizzare ossigeno o altri gas attivi. La superficie del materiale viene rapidamente riscaldata fino alla temperatura di accensione sotto l'irradiazione del raggio laser e si verifica una violenta reazione di combustione con l'ossigeno, rilasciando una grande quantità di calore. Sotto l'azione di questo calore, si formano piccoli fori riempiti di vapore all'interno del materiale, circondati da pareti di metallo fuso.
2. Il materiale di combustione viene trasferito nella scoria per controllare la velocità di combustione di ossigeno e metallo. Maggiore è la portata di ossigeno, più rapida è la reazione chimica di combustione e la rimozione delle scorie. Maggiore è la portata di ossigeno, migliore è il risultato, poiché una portata troppo elevata porterà a un rapido raffreddamento dei prodotti di reazione (ossidi metallici) all'uscita del taglio, il che non è positivo per la qualità del taglio.
60. Il processo di taglio con flusso di ossidazione sfrutta due fonti di calore: l'energia di irradiazione laser e l'energia termica generata dalla reazione chimica tra ossigeno e metallo. Nel taglio dell'acciaio, il calore rilasciato dalla reazione di ossidazione rappresenta circa il XNUMX% dell'energia totale necessaria per il taglio. Rispetto al gas inerte, l'utilizzo dell'ossigeno come gas ausiliario può consentire di raggiungere velocità di taglio più elevate.
④ Nel processo di taglio a flusso di ossidazione con due sorgenti di calore, se la velocità di combustione dell'ossigeno è superiore alla velocità di movimento del raggio laser, il taglio risultante appare ampio e ruvido; se la velocità di movimento del raggio laser è superiore alla velocità di combustione dell'ossigeno, il taglio risultante è stretto e liscio. Il taglio a flusso di ossidazione laser è utilizzato principalmente per il taglio dell'acciaio ed è il metodo di taglio più diffuso.
(4) Taglio a frattura controllata
Per i materiali fragili che vengono facilmente danneggiati dal calore, viene utilizzato un raggio laser ad alta densità di energia per scansionare la superficie del materiale fragile e creare una piccola scanalatura quando riscaldata. Viene quindi applicata una certa pressione per riscaldare il materiale e il raggio laser viene utilizzato per un taglio ad alta velocità e controllabile. Il materiale fragile si crepa lungo la piccola scanalatura. Il principio di questo processo di taglio è che il raggio laser riscalda l'area locale del materiale fragile, causando un ampio gradiente termico e una grave deformazione meccanica nell'area, con conseguente formazione di crepe nel materiale. Finché il gradiente di riscaldamento viene mantenuto equilibrato, il raggio laser può guidare la crepa generandosi ed espandendosi in qualsiasi direzione desiderata.
La frattura controllata sfrutta la distribuzione di temperatura elevata generata dalla scanalatura laser per generare uno stress termico locale nel materiale fragile, in modo che il materiale si rompa lungo la piccola scanalatura. È importante notare che questo taglio a frattura controllata non è adatto per il taglio di angoli acuti e fessure angolari. Inoltre, non è facile tagliare con successo forme chiuse di grandi dimensioni. Il taglio a frattura controllata ha una velocità di taglio elevata e non richiede una potenza eccessiva, altrimenti causerebbe la fusione della superficie del pezzo e il danneggiamento del bordo della fessura. I principali parametri di controllo sono la potenza del laser e la dimensione dello spot.
Caratteristiche del taglio laser
La tecnologia di taglio laser presenta evidenti vantaggi rispetto ad altri metodi di taglio termico. Le sue caratteristiche generali sono l'elevata velocità di taglio e l'elevata qualità. Le sue caratteristiche specifiche possono essere riassunte come segue:
(1) Buona qualità di taglio
Grazie al piccolo spot laser, all'elevata densità di energia e all'elevata velocità di taglio, il taglio laser può raggiungere una buona qualità di taglio. L'incisione del taglio laser è stretta e la precisione dimensionale dei pezzi tagliati può raggiungere ±0.05 mm. La superficie di taglio è liscia e gradevole, con una rugosità superficiale di poche decine di micron (generalmente Ra è 12.5~25 µm). Il taglio laser può essere utilizzato anche come ultimo processo. La giunzione tagliata in genere non necessita di essere nuovamente lavorata prima della saldatura e i pezzi possono essere utilizzati direttamente. Dopo il taglio laser del materiale, la larghezza della zona termicamente alterata è molto ridotta e le prestazioni del materiale vicino al taglio rimangono pressoché inalterate. Inoltre, la deformazione del pezzo è ridotta, la precisione di taglio è elevata, la forma geometrica della giunzione tagliata è buona e la sezione trasversale della giunzione tagliata presenta una forma rettangolare relativamente regolare.
(2) Elevata efficienza di taglio
Grazie alle caratteristiche di trasmissione del laser, le macchine per il taglio laser sono generalmente dotate di più banchi di lavoro CNC e l'intero processo di taglio può essere completamente controllato da CNC. Durante il funzionamento, è sufficiente modificare il programma CNC per applicarlo al taglio di pezzi di forme diverse, ed è possibile eseguire sia il taglio bidimensionale che quello tridimensionale.
(3) Velocità di taglio elevata
Tagliando una lamiera in acciaio a basso tenore di carbonio di 2 mm di spessore con una potenza laser di 1.2 kW, la velocità di taglio può raggiungere i 600 cm/min; tagliando una lamiera in resina di polipropilene di 5 mm di spessore, la velocità di taglio può raggiungere i 1200 cm/min. Tagliando una lamiera in acciaio al carbonio di 8 mm di spessore con una potenza laser di 2 kW, la velocità di taglio è di 1.6 m/min e tagliando una lamiera in acciaio inossidabile di 2 mm di spessore, la velocità di taglio è di 3.5 m/min. La zona termicamente alterata è ridotta e la deformazione è estremamente ridotta. Il materiale non deve essere bloccato e fissato durante il taglio laser, il che consente di risparmiare sia utensili e dispositivi di fissaggio che tempo ausiliario per il carico e lo scarico.
(4) Pulito, sicuro e privo di inquinamento
Durante il taglio laser, la torcia non entra in contatto con il pezzo e non si verifica usura dell'utensile. Per lavorare pezzi di forme diverse, non è necessario cambiare "utensile", ma è sufficiente modificare i parametri di uscita del laser. Il processo di taglio laser è silenzioso, con basse vibrazioni e non inquina, il che migliora notevolmente le condizioni di lavoro degli operatori.
(5) Un'ampia varietà di materiali da taglio
Rispetto al taglio ossiacetilenico e al taglio al plasma, il taglio laser può tagliare un'ampia varietà di materiali, inclusi metalli, non metalli, materiali compositi a base metallica e non metallica, pelle, legno e fibre. Materiali diversi presentano una diversa adattabilità al taglio laser a causa delle loro proprietà termofisiche e dei diversi tassi di assorbimento dei laser.
Lo svantaggio del taglio laser è che può tagliare solo lamiere e tubi di spessore medio-piccolo a causa della potenza laser limitata e del volume dell'attrezzatura, e la velocità di taglio diminuisce significativamente all'aumentare dello spessore del pezzo. Le attrezzature per il taglio laser sono costose e richiedono un investimento iniziale elevato.
In termini di precisione di taglio e rugosità superficiale, il taglio laser a CO2 non supera la lavorazione elettrica; in termini di spessore di taglio, è difficile raggiungere il livello del taglio a fiamma e al plasma. Tuttavia, i vantaggi significativi sopra menzionati sono sufficienti a dimostrare che il taglio laser a CO2 ha sostituito e sta sostituendo alcuni metodi di taglio tradizionali, in particolare il taglio di vari materiali non metallici. Si tratta di un metodo di lavorazione avanzato in rapido sviluppo e sempre più diffuso.
Ambito di applicazione del taglio laser
Nella produzione industriale, la tecnologia del taglio laser è uno dei metodi di lavorazione più ampiamente utilizzati, rappresentando circa il 60% dell'intera applicazione di lavorazione laser dei materiali.
La maggior parte delle macchine per il taglio laser è controllata da programmi CNC o trasformata in robot di taglio. Come metodo di lavorazione di precisione, il taglio laser può tagliare quasi tutti i materiali, incluso il taglio bidimensionale o tridimensionale di sottili lastre metalliche. Il taglio laser è ampiamente utilizzato nella produzione elettrica, nei macchinari per il trasporto, nella petrolchimica, nell'industria automobilistica, nei macchinari di ingegneria, nelle apparecchiature mediche, nella decorazione, nel packaging, ecc. Nel campo della produzione automobilistica, la tecnologia di taglio laser per curve spaziali come i finestrini delle auto è stata ampiamente utilizzata. La Volkswagen tedesca utilizza un laser da 500 W per tagliare pannelli di carrozzeria complessi e varie parti curve.
Nel settore aerospaziale, la tecnologia di taglio laser viene utilizzata principalmente per il taglio di materiali aeronautici speciali, come leghe di titanio, leghe di alluminio, leghe di nichel, leghe di cromo, acciaio inossidabile, ossido di berillio, materiali compositi, materie plastiche, ceramiche e quarzo. I componenti aerospaziali lavorati con il taglio laser includono tubi di fiamma per motori, involucri a parete sottile in lega di titanio, telai di aeromobili, rivestimenti in lega di titanio, ali, pannelli alari di coda, rotori principali per elicotteri, piastrelle isolanti in ceramica per lo Space Shuttle, ecc.
La tecnologia di taglio laser è ampiamente utilizzata anche nel campo dei materiali non metallici. La potenza richiesta per il taglio laser è relativamente bassa. Generalmente, un laser a CO2 continuo inferiore a 1 kW è sufficiente per tagliare pezzi sottili. Può tagliare non solo materiali con elevata durezza e fragilità, come nitruro di silicio, ceramica, quarzo, ecc., ma anche materiali flessibili come tessuto, carta, lastre di plastica, gomma, pelle, ecc. Ad esempio, l'utilizzo del laser per il taglio di indumenti può far risparmiare dal 10% al 12% di materiali per indumenti e migliorare l'efficienza di oltre 3 volte.
La densità energetica del raggio laser è leggermente inferiore a quella del fascio di elettroni e le capacità di taglio di questi due fasci di energia sono sostanzialmente le stesse. Rispetto al taglio a fascio di elettroni, il taglio laser può tagliare metalli fino a 25 mm di spessore in atmosfera atmosferica e può essere tagliato a velocità molto elevate utilizzando apparecchiature di taglio automatiche. L'incisione è molto stretta, l'angolo di incisione è quasi verticale e la qualità dell'incisione è eccellente.
Oltre alle applicazioni sopra menzionate, taglio laser sta inoltre ampliando continuamente i suoi campi di applicazione, come segue:
① Utilizzare un sistema di taglio laser 3D o configurare un robot industriale per tagliare curve spaziali e sviluppare vari software di taglio 3D per accelerare il processo dal disegno al taglio delle parti.
100. Per migliorare l'efficienza produttiva, vengono studiati e sviluppati diversi sistemi di taglio speciali, sistemi di trasporto dei materiali, sistemi di azionamento con motore lineare, ecc. Attualmente, la velocità di taglio del sistema di taglio ha superato i XNUMX m/min.
30 Per ampliare l'applicazione di macchinari ingegneristici, industria navale, ecc., lo spessore di taglio delle lamiere in acciaio a basso tenore di carbonio ha superato i XNUMX mm e la tecnologia di processo di taglio delle lamiere in acciaio a basso tenore di carbonio con azoto è stata appositamente studiata per migliorare la qualità di taglio delle lamiere spesse.
L'ampliamento del campo di applicazione del taglio laser CO2 e la risoluzione di alcuni problemi tecnici in nuove applicazioni sono ancora argomenti importanti per il personale tecnico e ingegneristico.
Taglio laser di diversi materiali metallici
(1) Taglio laser di materiali metallici Sebbene quasi tutti i materiali metallici abbiano un'elevata riflettività dell'energia delle onde infrarosse a temperatura ambiente, i laser a CO2 che emettono fasci nella banda dell'infrarosso lontano (10.6 µm) vengono utilizzati con successo per il taglio laser di molti metalli. I materiali metallici hanno uno scarso assorbimento dei fasci laser da 10.6 µm, con un tasso di assorbimento iniziale di solo lo 0.5% al 10%. Il tasso di assorbimento della maggior parte dei metalli allo stato fuso aumenta bruscamente, generalmente aumentando dal 60% all'80%.
25. Acciaio al carbonio. Lo spessore delle lamiere in acciaio al carbonio tagliate al laser può raggiungere i 0.1 mm. La fessura delle lamiere in acciaio al carbonio tagliate dalle macchine per il taglio a flusso di ossidazione può essere controllata entro un intervallo di larghezza soddisfacente e la fessura delle lamiere sottili può essere stretta fino a circa XNUMX mm.
4. Acciaio legato. La maggior parte degli acciai strutturali legati e degli acciai per utensili legati può ottenere una buona qualità del tagliente mediante taglio laser. Quando si utilizza l'ossigeno come gas di processo, il tagliente risulterà leggermente ossidato. Per lamiere fino a 10 mm di spessore, è possibile utilizzare l'azoto come gas di processo per il taglio ad alta pressione. In questo caso, il tagliente non risulterà ossidato. Per lamiere con spessore superiore a XNUMX mm, è possibile ottenere risultati migliori utilizzando piastre speciali nel laser e applicando olio sulla superficie del pezzo durante la lavorazione. Per gli acciai ad alta resistenza, purché i parametri di processo siano adeguatamente controllati, è possibile ottenere anche taglienti diritti e privi di scorie. Tuttavia, per gli acciai rapidi per utensili e gli acciai per stampi per forgiatura a caldo contenenti tungsteno, è probabile che si verifichino fusioni e scorie durante il taglio laser.
3. Acciaio inossidabile. Il taglio laser è un metodo di lavorazione efficace per l'industria manifatturiera che produce principalmente lamiere sottili in acciaio inossidabile. Grazie al rigoroso controllo dell'apporto termico del taglio laser, è possibile limitare l'ampiezza della zona termicamente alterata del tagliente, garantendo così una buona resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile. L'ossigeno può essere utilizzato quando l'ossidazione del tagliente non rappresenta un problema, mentre l'azoto può essere utilizzato per ottenere un tagliente privo di ossidazione e sbavature, senza richiedere ulteriori trattamenti. L'applicazione di uno strato di pellicola d'olio sulla superficie della lamiera otterrà un migliore effetto di perforazione senza compromettere la qualità della lavorazione.
④ Alluminio e sue leghe. Il taglio laser dell'alluminio e delle sue leghe fa parte del meccanismo di taglio per fusione. Il gas ausiliario utilizzato serve principalmente a soffiare via il prodotto fuso dall'area di taglio e solitamente si ottiene una buona qualità di incisione. Per alcune leghe di alluminio, è necessario prestare attenzione a prevenire la formazione di microfratture intergranulari sulla superficie di taglio. Sebbene le leghe di alluminio abbiano un'elevata riflettività e una buona conduttività termica, il taglio laser può comunque essere utilizzato per tagliare materiali in alluminio con uno spessore inferiore a 6 mm, a seconda del tipo di lega e della potenza del laser. Quando si utilizza l'ossigeno, la superficie di taglio è ruvida e dura; quando si utilizza l'azoto, la superficie di taglio è liscia. L'alluminio puro è molto difficile da tagliare. Può essere tagliato solo se sul sistema è installato un dispositivo di "assorbimento della riflessione", altrimenti la riflessione distruggerà i componenti ottici.
⑤ Rame e sue leghe. Il rame puro (rame rosso) non può essere tagliato con un raggio laser a CO2 a causa della sua elevata riflettività. L'ottone (lega di rame) deve essere tagliato con una potenza laser maggiore. Come gas ausiliari si utilizzano aria o ossigeno e si possono tagliare lastre più sottili. Sia il rame puro che l'ottone hanno un'elevata riflettività e un'ottima conduttività termica. Le lastre di ottone con spessore inferiore a 1 mm possono essere tagliate con azoto; le lastre di rame con spessore inferiore a 2 mm possono essere tagliate e si deve utilizzare ossigeno come gas di processo. Il rame puro e l'ottone possono essere tagliati solo quando sul sistema è installato un dispositivo di "assorbimento della riflessione", altrimenti la riflessione distruggerà i componenti ottici.
⑥Titanio e sue leghe. Il titanio puro può accoppiare molto bene l'energia termica convertita dal raggio laser focalizzato. Quando si utilizza l'ossigeno come gas ausiliario, la reazione chimica è violenta e la velocità di taglio è elevata, ma è facile che si formi uno strato di ossido sul tagliente, che può anche causare sovracottura. L'utilizzo dell'aria come gas ausiliario può garantire la qualità del taglio. La qualità del taglio laser delle leghe di titanio comunemente utilizzata nell'industria aeronautica è buona. Sebbene vi siano piccole scorie appiccicose sul fondo del taglio, sono facili da rimuovere. Le piastre di titanio vengono tagliate con xeno e azoto come gas di lavorazione.
⑦ Leghe a base di nichel. Conosciute anche come leghe ad alta temperatura, ne esistono numerose varietà, la maggior parte delle quali può essere ossidata al laser e tagliata a flusso.
La qualità dell'incisione è buona. Le apparecchiature di taglio laser possono tagliare lastre di acciaio inossidabile inferiori a 4 mm e, aggiungendo ossigeno al raggio laser, è possibile tagliare lastre di acciaio al carbonio spesse 25 mm, ma dopo il taglio con ossigeno si formerà una sottile pellicola di ossido sulla superficie di taglio. Lo spessore massimo del taglio laser può raggiungere i 30 mm, ma l'errore dimensionale delle parti tagliate è elevato.
La velocità di assorbimento del raggio laser da parte del materiale gioca un ruolo importante nella fase iniziale del riscaldamento. Una volta formato il piccolo foro all'interno del pezzo, l'effetto corpo nero del piccolo foro fa sì che il materiale assorba il raggio quasi al 100%. Nella pratica del taglio laser, l'influenza dello stato superficiale del materiale sulla velocità di assorbimento del raggio può essere sfruttata per migliorare le prestazioni di taglio del materiale. Ad esempio, l'applicazione di uno strato di materiale assorbente sulla superficie dell'alluminio può aumentare significativamente la velocità di taglio.
