レーザー切断の分類

レーザー切断は、レーザー蒸発切断、レーザー溶融切断、レーザー酸素切断、およびレーザースライスおよび制御破壊の 4 つのカテゴリに分類できます。
1. レーザー蒸着切断
高エネルギー密度のレーザービームを使用してワークピースを加熱すると、温度が急速に上昇し、非常に短時間で材料の沸点に達します。 材料は蒸発し始め、蒸気が形成されます。 これらの蒸気の噴出速度は非常に速く、同時に材料に切り込みを形成します。 一般に材料の蒸発熱は非常に高いため、レーザー蒸発切断には高い出力と出力密度が必要です。
レーザー蒸着切断は、非常に薄い金属材料や非金属材料（紙、布、木材、プラスチック、ゴムなど）の切断によく使用されます。
2. レーザー溶解・切断
レーザー溶解・切断では、レーザー加熱により金属材料を溶かし、光と同軸のノズルから非酸化性ガス（Ar、He、Nなど）を強いガス圧力で吹き付けます。液体金属を排出し、切り込みを入れます。 レーザー溶解切断は金属を完全に蒸発させる必要がなく、蒸発切断に比べて1/10のエネルギーで済みます。
レーザー溶解切断は、主にステンレス鋼、チタン、アルミニウムおよびそれらの合金などの酸化しにくい材料や活性金属の切断に使用されます。
3. レーザー酸素切断
レーザー酸素切断の原理は、酸素アセチレン切断の原理と似ています。 予熱熱源としてレーザーを使用し、切断ガスとして酸素などの活性ガスを使用します。 一方、噴霧されたガスは切削金属と反応して酸化反応を起こし、多量の酸化熱を放出します。 一方、溶融酸化物と溶融材料は反応ゾーンから吹き出され、金属にノッチを形成します。 切断工程で発生する酸化反応により多量の熱が発生するため、レーザー酸素切断は溶断に比べて必要なエネルギーが半分で済み、切断速度もレーザー蒸着切断や溶融切断に比べてはるかに速くなります。 。 レーザー酸素切断は主に炭素鋼、チタン鋼、調質鋼などの酸化しやすい金属材料に使用されます。
4. レーザー切断と破壊の制御
レーザースライスは、高エネルギー密度のレーザーを使用して脆性材料の表面を走査し、熱により材料を小さな溝に蒸発させ、その後一定の圧力を加えると、脆性材料が小さな溝に沿って亀裂を生じます。 レーザースライシングに使用されるレーザーは、一般的にQスイッチレーザーとCO2レーザーです。
破壊の制御は、レーザー彫刻中に生成される急峻な温度分布を利用して脆性材料に局所的な熱応力を生成し、小さな溝に沿って材料を破壊します。