Kui vajad täpsust, lase käiku laser

Lasertööpõhimõte, mille leiutas Albert Einstein, tuli kommertskasutusse 1960ndatel aastatel. Tänapäeval on laserid tulnud meie igapäevaellu skännerite, triipkoodilugejate, CD-mängijate, pultide jm näol. Neis piisab üsna väikesest laserijõust, kuid metallide töötlemine tööstuses nõuab lasereilt tunduvalt suuremat võimsust.

Olenemata rakendusalast on laser täpsusvahend, mida on lihtne reguleerida ja mis ei mõjuta mehhaaniliselt töödeldavat detaili.

Kuna gaasi puhtus mõjutab kallite seadmete töökorrasolekut ja lõikekiirust, peavad lasergaasid olema ülipuhtad. Laserkiir juhitakse tööpunkti vastavas kanalis asetsevate peeglite abil.

Ebapuhtus kiire kanalis nõrgendab kiire võimsust, hajutab selle ja määrib laseripeegleid. Laserkiire kanali läbipuhumisgaasiks soovitatakse lämmastikku. Laseri resonaatoris kasutatakse elektri laserkiireks muutmisel eriti puhtaid gaase - nö resonaatorgaase (heeliumi, lämmastikku, süsihappegaasi). Lisaks vajatakse lõikamise, keevitamise ja pinnatöötluse juures töögaase, mis mõjutavad oluliselt töö kvaliteeti ja tootlikkust.

Laserlõikuse eelis teiste meetodite ees on suur lõikamiskiirus ja lõiketäpsus. Laser on parim õhukeste täpsust nõudvate metallitükkide lõikamisel, kuid sobib ka plastmassi, puidu jt materjalide töötlemiseks. Lõikepunkti suunatud laserkiir on nii võimas, et läbistab hetkega lõigatava materjali, mis selle käigus sulab. Töögaas suunatakse otsiku kaudu sulanud materjali eemaldama. Laserlõikuse tulemus on nii puhas, et sellega lõigatud detailid võib kohe kasutusele võtta.

Metallide lõikamisel kasutatakse laserigaasina tavaliselt hapnikku või lämmastikku. Hapnik reageerib lõigatava metalliga ja lisab põlemisele lisasoojust, mistõttu saab sellega lõigata tunduvalt kiiremini kui lämmastikuga. Hapnik on sobivaim legeerimata ja vähelegeeritud terase lõikamisel. Tööstushapnikust puhtama hapniku kasutamine võimendab põlemisreaktsiooni. Laserhapnik suurendab lõikekiirust kuni 20%.

Teatud juhtudel moodustub hapniku kasutamisel lõikepinnale oksiidikiht. Näiteks roostevaba teras kaotab hapnikuga lõigates korrosioonikindluse, alumiiniumühendite lõikamisel jääb pind ebatasane. Puhta lõikepinna saamiseks tuleb neid materjale lõigata lämmastikuga, mis ei reageeri lõigatava metalliga. Lämmastikuga lõigatud roostevabal terasel on ka parem värvinakkuvus. Kuna lämmastik ei tekita lisaenergiat, on lõikamiskiirus tunduvalt tagasihoidlikum. Saamaks kõrgekvaliteedilist, siledat ja heledat lõikepinda, peab lämmastikuga lõigates olema kõrgem rõhk kui hapnikuga lõigates. Mida paksemat materjali lõigatakse, seda suurem peab olema gaasi töörõhk. Väga hapraid materjale, näiteks titaani ja tsirkooniumi, tuleb hapniku, lämmastiku või ümbritseva õhu eest kaitsta. Neid on soovitav lõigata eriti puhta argooni abil.

Lasersüsteemi hankimine võib maksta miljoneid kroone. Kuna süsteemi töökindlusest sõltub investeeringu tasuvus, peaks see olema võimalikult efektiivne ja toimima töökatkestusteta. Kui gaasijaotussüsteem pole piisavalt kõrge kvaliteediga, muutub kallis lasergaas kasutuskohas ebapuhtaks ning töö kvaliteet langeb.