Existuje mnoho materiálů, které lze řezat laserovou řezačkou: od dřeva po plast, od oceli po keramiku.
Podívejme se na širokou škálu aplikací laserového řezání:
Letectví a kosmonautika
Letecký průmysl a technologie laserového řezání byly vždy úzce spjaty. Nezapomeňte, že Boeing byl mezi prvními společnostmi, které v 1. letech 1970. století používaly technologii laserového řezání pro své motory.
Letectví a kosmické cestování kladou skutečně nejvyšší nároky na materiály a technologie: moderní motory musí dosahovat stále vyššího výkonu a zároveň snižovat spotřebu paliva. Využití materiálů se zvýšenou pevností a sníženou hustotou je zdaleka nejúčinnějším způsobem, jak tohoto cíle dosáhnout, a laserové zpracování materiálů se pro tyto ambice ukázalo jako vhodné.
V letectví a kosmonautice se výkon laserů pohybuje v řádu několika stovek wattů až několika tisíc wattů. Používají se k řezání a tavnému svařování plechů ze slitin a superslitin, vrtání hlubokých otvorů v turbínových motorech, opravám lopatek plynových turbín a leteckých motorů, vrtání odmrazovacích panelů za chodu a tepelnému zpracování povrchů. Díky těmto technikám mohou motory efektivně pracovat při vysokých teplotách.
Letecký a kosmický průmysl nyní dokonce používá ultrarychlé laserové řezačky. Existují dva typy ultrarychlých laserů: pikosekundové (1x10⁻¹² sekundy) a femto²ndové (12x2⁻¹² sekundy). Jejich extrémně krátká doba trvání pulzu poskytuje špičkový výkon dosahující gigawattů, což umožňuje téměř všem druhům materiálů okamžitě se rozpadat pod laserovým zářením.
Tip:
• Zlepšuje pevnost materiálu, ale snižuje jeho hustotu.
• Zpracování je vysoce všestranné: laděním parametrů laseru lze s jediným strojem provádět více úkolů, jako je řezání, vrtání, svařování a oplášťování.
Fotovoltaické panely
Výroba fotovoltaických panelů vyžaduje několik tenkých vrstev vodivých a fotoaktivních materiálů. Tyto vrstvy se poté strukturují, vrtají a spojují kabely.
Lasery se používají k odstraňování okrajů tenkovrstvých solárních článků. Aby se tenkovrstvé solární moduly chránily před korozí a dlouhodobými zkraty, je vrstvený systém na okraji modulu odstraněn a laminován. V roce 2000 celý solární průmysl přešel na lasery, aby odstranil tento několikamilimetrový zlomek polovodičového materiálu z okrajů křemíkového waferu, což by jinak vedlo k nežádoucímu zkratu kolem okrajů.
Během tohoto procesu pracuje laserový paprsek rychlostí více než 700 mm za sekundu s velmi nízkým rizikem zkratu. Je mnohem spolehlivější než jakékoli jiné techniky dosud dostupné na trhu, lepší než například pískování.
Druhou operací, kterou lasery úspěšně provádějí při stavbě solárních panelů, je vrtání solárních článků. Laser pracuje bezkontaktně a dokáže se velmi rychle dostat do požadované polohy, aniž by vytvářel jakýkoli mechanický náboj. Během sekundy lze vyvrtat tisíce otvorů.
Tip:
• Vytváří extrémně malé a přesné solární články.
• Levné.
• Velmi málo časově náročné.
• Snadná integrace do výrobní linky.
• Bezkontaktní, přesné a procesně bezpečné.
• Existuje velmi nízké riziko zkratu.
• Mnohem spolehlivější než jakákoli jiná technika na trhu.
Móda
Laserové řezačky dříve používaly pouze haute couture modely, ale nyní je tato technologie pro výrobce snadněji dostupná. V dnešní době je běžnější vidět laserem řezané hedvábí a kůži v kolekcích konfekce na přehlídkových molech nebo u prodejců, jako je Topshop nebo ASOS.
Obecně platí, že laserové řezání funguje nejlépe na syntetických tkaninách; plasty v těchto textiliích se během procesu taví, což vede k utěsněnému, perfektnímu okraji, který se netřepí. Přírodní tkaniny jsou naopak mírně poškozeny teplem laseru, které drží vlákna na místě. To obvykle vede ke změně barvy na okraji řezu, i když lze v závislosti na tkanině a síle laseru provést úpravy, aby se případné skvrny případně odstranily.
Laser funguje velmi dobře i na kůži. Například francouzský sedlář a návrhář Hermès si pořídil několik laserů ve svých dílnách a používá je k řezání kusů z kožené kůže. Díky této přesné technologii nyní mohou řemeslníci nařezat čtyři až pět tašek z jedné kůže, aniž by ztratili tolik svého drahocenného a cenného materiálu, jako tomu bylo při řezání noži.
Tip:
• Vysoká přesnost.
• Čisté řezy laserem.
• Utěsněné okraje látky, aby se zabránilo třepení.
• Unikátní stroj dokáže řezat mnoho různých materiálů: hedvábí, nylon, kůži, neopren, polyester, bavlnu...
• Řezání laserem se provádí bez jakéhokoli tlaku na látku, žádná část procesu řezání nevyžaduje nic jiného, aby se oděv dotkl.
• Na látce nezůstávají nezamýšlené stopy, což je zvláště výhodné pro jemné látky, jako je hedvábí a krajka.
Roboti, drony a elektronické výrobky
Laserová řezačka nabízí efektivní řešení řezání téměř všech materiálů v elektronickém průmyslu.
Například u karet MicroSD je laserové řezání třikrát nákladově efektivnější při srovnatelném výkonu než řezání vodním paprskem. Totéž platí pro laserové řezání desek plošných spojů. Při výrobě mobilních telefonů a chytrých telefonů je laserové řezání mocným nástrojem ve všech aspektech koncepce. Lasery řežou plastové krabičky, vrtají otvory do klávesnice, pro různé konektory, gravírují značku… Laser se dokonce používá k natavení plastové záplaty na ochranu obrazovky.
Drony a roboti často také vyžadují použití laserového řezání, a to jak pro elektronické součástky, tak pro jednotlivé části zařízení.
Tip:
• Vychylování paprsku se snímacími hlavami umožňuje v krátké době ořezat jakékoli složité obrysy, které lze přeprogramovat.
• Na rozdíl od jiných řezacích procesů se laser neopotřebovává, což zajišťuje nepřetržitou kvalitu obrábění.
• Utěsněné a upravené okraje.
