Cięcie laserowe różnych gatunków stali

Cięcie laserowe jest procesem technologicznym, który można zastosować do bardzo wielu gatunków materiałów o zróżnicowanych własnościach. Za pomocą lasera można ciąć materiały metaliczne, w tym stale, stopy aluminium oraz miedzi czy metale wysokotopliwe oraz niemetaliczne (ceramikę, materiały naturalne, tworzywa sztuczne). Największy odsetek materiałów ciętych laserowo stanowią stale rożnych gatunków.

Cięcie laserowe stali niskowęglowych i niskostopowych

Stale niskowęglowe i niskostopowe należą go grupy materiałów, które stosunkowo łatwo ciąć i wiercić za pomocą lasera. Przypomnijmy, że stale niskowęglowe to stale zawierające poniżej 0.25% C, natomiast stale niskostopowe to stale, w których dodatek jednego pierwiastka stopowego nie przekracza 2%, a ich sumaryczna ilość 3,5%.

Stale niskowęglowe i niskostopowe najlepiej przecinać w obecności tlenu lub powietrza. Zachodząca podczas cięcia egzotermiczna reakcja tlenu i żelaza dostarcza do procesu dodatkowe ilości ciepła, co sprawia, że cięcie laserowe zachodzi z dużą łatwością i szybkością. Chropowatość powierzchni w takim procesie cięcia wynosi około 0,001 mm, co jest bardzo niską wartością. Dodatkowym czynnikiem, który zwiększa prędkość cięcia jest wysoka czystość stali. Im więcej zanieczyszczeń oraz dodatków stopowych tym cięcie laserowe przebiega wolniej. Dodatkowo ze wzrostem ilości dodatków stopowych rośnie również ilość żużla pokrywającego krawędzie cięcia. Widać to dobrze na stalach narzędziowych z dodatkiem Cr lub W.

Cięcie laserowe stali odpornych na korozję

Cięcie laserowe  stali odpornych na korozję jest nieco bardziej skomplikowane. Przypomnijmy, że stale odporne na korozję to stale zawierające m.in. 10,5% Cr. Ze względu na strukturę dzielą się w dużym uproszczeniu na ferrytyczne, austenityczne oraz martenzytyczne.

Stale odporne na korozję ferrytyczne i martenzytyczne można ciąć w obecności tlenu. Powierzchnie po takim cięciu będą równe, jednakże pokryje je warstwa, trudno do usunięcia tlenku chromu. Krawędzie stali austenitycznych ciętych w obecności tlenu poza warstwą tlenku pokryte są również częściowo żużlem. Żużel można usunąć za pomocą szlifowania. Aby zapobiegać powstawaniu żużla w czasie cięcia można zastosować jako gaz towarzyszący argon. Uzyskane podczas takiego cięcia krawędzie są czyste i nie wymagają dodatkowego przygotowania np. przed spawaniem. Użycie argonu podnosi bezpośredni koszt operacji cięcia, jednak pozwala zminimalizować ilość procesów oczyszczania i dalszego przygotowania co sprawia, że koszt ten jest częściowo wyrównywany.