Existuje mnoho materiálov, ktoré možno rezať laserovou rezačkou: od dreva po plast, od ocele po keramiku.
Pozrime sa na širokú škálu aplikácií na rezanie laserom:
Letectvo a kozmonautika
Letecký priemysel a technológia laserového rezania boli vždy úzko prepojené. Pripomeňme si, že Boeing bol medzi prvými spoločnosťami, ktoré v 1. rokoch 1970. storočia použili technológiu laserového rezania pre svoje motory.
Letectvo a vesmírne cestovanie kladú skutočne najvyššie nároky na materiály a technológie: moderné motory musia dosahovať stále vyšší výkon a zároveň znižovať spotrebu paliva. Využívanie materiálov so zvýšenou pevnosťou a zníženou hustotou je zďaleka najefektívnejším spôsobom, ako dosiahnuť tento cieľ, a laserové spracovanie materiálov sa ukázalo ako vhodné pre tieto ambície.
V letectve a kozmonautike sa výkon laserov pohybuje rádovo od niekoľkých stoviek wattov do niekoľkých tisíc wattov. Používajú sa na rezanie a tavné zváranie plechov zo zliatin a superzliatin, vŕtanie hlbokých otvorov do turbínových motorov, opravu lopatiek plynových turbín a leteckých motorov, vŕtanie odmrazovacích panelov za chodu a tepelné spracovanie povrchov. Vďaka týmto technikám môžu motory efektívne pracovať pri vysokých teplotách.
V letectve a kozmonautike sa teraz dokonca používajú ultrarýchle laserové rezačky. Existujú dva typy ultrarýchlych laserov: pikosekundové (1x10⁻¹² sekundy) a femto²nd (12x2⁻¹² sekundy). Ich extrémne krátke trvanie impulzu poskytuje špičkový výkon dosahujúci gigawatty, čo umožňuje takmer všetkým druhom materiálov okamžite sa rozložiť laserovým žiarením.
Tipy:
• Zlepšuje pevnosť materiálu, ale znižuje jeho hustotu.
• Spracovanie je veľmi všestranné: ladením parametrov lasera je možné dosiahnuť viacero úloh, ako je rezanie, vŕtanie, zváranie a oplášťovanie, s jedným strojom.
Fotovoltaické panely
Výroba fotovoltaických panelov vyžaduje niekoľko tenkých vrstiev vodivých a fotoaktívnych materiálov. Tieto vrstvy sa potom štruktúrujú, vŕtajú a spájajú káblami.
Lasery sa používajú na odstraňovanie okrajov tenkovrstvových solárnych článkov. Na ochranu tenkovrstvových solárnych modulov pred koróziou a dlhodobými skratmi sa vrstvový systém na okraji modulu odstráni a laminuje. V roku 2000 celý solárny priemysel prešiel na lasery, aby odstránil tento niekoľkomilimetrový zlomok polovodičového materiálu z okrajov kremíkového plátku, čo by inak viedlo k nežiaducemu skratu okolo okrajov.
Počas tohto procesu laserový lúč pracuje rýchlosťou viac ako 700 mm za sekundu s veľmi nízkym rizikom skratu. Je oveľa spoľahlivejší ako akékoľvek iné techniky, ktoré sú doteraz na trhu, lepší ako napríklad pieskovanie.
Druhou operáciou, ktorú lasery úspešne vykonávajú pri stavbe solárnych panelov, je vŕtanie solárnych článkov. Laser pracuje bezkontaktne a dokáže sa veľmi rýchlo dostať do správnej polohy bez toho, aby vytváral akýkoľvek mechanický náboj. Za sekundu je možné vyvŕtať tisíce otvorov.
Tipy:
• Vytvára extrémne malé a presné solárne články.
• Lacné.
• Veľmi málo časovo náročné.
• Jednoduchá integrácia do výrobnej linky.
• Bezkontaktné, presné a procesne bezpečné.
• Existuje veľmi nízke riziko skratu.
• Oveľa spoľahlivejšie ako akékoľvek iné techniky na trhu doteraz.
Móda
Laserové rezačky boli kedysi vyhradené pre návrhy haute couture, ale táto technológia je teraz pre výrobcov ľahšie dostupná. V súčasnosti je bežnejšie vidieť laserom rezaný hodváb a kožu v kolekciách konfekcie na móle alebo u predajcov ako Topshop alebo ASOS.
Vo všeobecnosti laserové rezanie funguje najlepšie na syntetických tkaninách; plasty v týchto textíliách sa počas procesu roztavia, čoho výsledkom je utesnený, dokonalý okraj, ktorý sa nestrapká. Na druhej strane, prírodné tkaniny sú mierne poškodené teplom laseru, ktoré drží vlákna na mieste. To zvyčajne vedie k zmene farby na okraji rezu, aj keď je možné vykonať úpravy v závislosti od tkaniny a sily laseru, aby sa prípadne odstránili akékoľvek škvrny.
Laser funguje veľmi dobre aj na koži. Napríklad francúzsky sedlár a dizajnér Hermès si zaobstaral niekoľko laserov do svojich dielní a používa ich na rezanie kusov z kože. Remeselníci teraz vďaka tejto presnej technológii dokážu narezať štyri až päť tašiek z jednej kože bez toho, aby stratili toľko vzácneho a drahého materiálu, ako pri rezaní čepeľami.
Tipy:
• Vysoká presnosť.
• Čisté rezy laserom.
• Utesnené okraje látky, aby sa zabránilo rozstrapkaniu.
• Jedinečný stroj dokáže rezať mnoho rôznych materiálov: hodváb, nylon, kožu, neoprén, polyester, bavlnu...
• Laserové rezy sa vykonávajú bez akéhokoľvek tlaku na tkaninu, žiadna časť procesu rezania nevyžaduje nič iné, aby sa dotkla odevu.
• Na tkanine nezostali žiadne neúmyselné stopy, čo je obzvlášť výhodné pre jemné tkaniny, ako je hodváb a čipka.
Roboty, drony a elektronické výrobky
Laserová rezačka ponúka efektívne riešenie rezania takmer každého materiálu v elektronickom priemysle.
Napríklad, pokiaľ ide o karty MicroSD, laserové rezanie je pri porovnateľnom výkone trikrát nákladovo efektívnejšie ako rezanie vodným lúčom. To isté platí pre laserové rezanie dosiek plošných spojov. Pri výrobe mobilných telefónov a smartfónov je laserové rezanie silným nástrojom vo všetkých aspektoch koncepcie. Lasery režu plastové krabičky, vŕtajú otvory do klávesnice, do rôznych konektorov, gravírujú značku... Laser sa dokonca používa na natavenie plastovej záplaty na ochranu obrazovky.
Drony a roboty často vyžadujú aj laserové rezanie, a to ako pre elektronické súčiastky, tak aj pre časti zariadenia.
Tipy:
• Vychýlenie lúča pomocou snímacích hláv umožňuje rezanie akýchkoľvek zložitých kontúr, ktoré je možné preprogramovať v krátkom čase.
• Na rozdiel od iných rezacích procesov sa laser nemôže opotrebovať, čo zaručuje nepretržitú kvalitu spracovania.
• Utesnené a upravené okraje.
