Лазерная резка алюминий может быть сложнее, чем использование лазеров для прецизионной резки углеродистой стали, нержавеющая сталь или другие материалы. Алюминий трудно резать лазером, потому что он одновременно и отражающий, и обладает высокой теплопроводностью, способностью отводить тепло. Из-за этих характеристик лазерная резка алюминия требует специального обращения и оборудования для обеспечения надлежащего качества алюминия.
Существует два основных класса лазеров, используемых для резки металла. К ним относятся неодимовые или легированные неодимом кристаллические лазеры и диоксид углерода (CO2) газовые лазеры. Кристаллические лазеры фокусируют и усиливают световой луч через твердый кристалл, состоящий из элементов, которые их описывают. Лазеры CO2 используют углекислый газ для управления лазерным световым лучом.
В дополнение к лазеру может использоваться технология газовой поддержки. В системах вспомогательного газа используется поток газа, проходящий либо через сопло лазерного луча, либо через вторичное сопло. Это удаляет расплавленный металл, газы и другие материалы из зоны резки.
Для резки алюминия лазером требуются более мощные лазеры, чем для других металлов. Вспомогательный газ часто необходим для предотвращения скопления расплавленного шлака на нижней кромке разреза. Алюминий проводит тепло и быстро остывает, что может привести к некачественному чистовому резу. Более толстый алюминиевый лист обычно требует использования CO2 лазера, который является более мощным, чем лазеры неодимового класса.
Лазерная резка алюминия может быть выполнена либо перемещением алюминиевого листа под оптической режущей головкой, либо перемещением оптической головки над неподвижным листом алюминия. Последний метод называется системой летающей оптики и обычно подключается к компьютеризированной системе резки. Системы с летающей оптикой чаще используются для крупных промышленных операций по резке, потому что размер алюминиевого листа может быть очень большим, и его будет трудно перемещать под стационарной режущей головкой.
При лазерной резке алюминия необходимо учитывать ряд соображений. Потребление электроэнергии в этом процессе может быть значительно выше, чем при других технологиях резки. Потребление энергии также может быть значительно выше, чем требуется для других металлов. Дополнительные расходы связаны с необходимостью использования газа для удаления отходов и поддержания высокого качества резки.
Высокая теплопроводность алюминия может ограничивать толщину алюминия, которую можно разумно разрезать с помощью лазерных систем. Лазерная резка алюминия создает высокие температуры кромок реза, которые могут изменить свойства металла вблизи места реза, что может потребовать дополнительной термической обработки. Понимание этих соображений является ключом к рентабельности процесса.