Существует множество материалов, которые можно резать с помощью лазерного резака: от дерева до пластика, от стали до керамики.
Давайте рассмотрим широкий спектр применения лазерной резки:
Аэронавтика и космонавтика
Авиационная промышленность и лазерная резка всегда были тесно связаны. Вспомним, что компания Boeing была одной из первых, кто использовал технологию лазерной резки для своих двигателей в 1970-х годах.
Авиация и космонавтика предъявляют высочайшие требования к материалам и технологиям: современные двигатели должны достигать всё более высокой производительности при одновременном снижении расхода топлива. Использование материалов с повышенной прочностью и пониженной плотностью — безусловно, наиболее эффективный способ достижения этой цели, и лазерная обработка материалов доказала свою эффективность в этом направлении.
В авиационной и космической технике мощность лазеров составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч ватт. Они используются для резки и сварки плавлением листов из сплавов и суперсплавов, глубокого сверления отверстий в газотурбинных двигателях, ремонта лопаток газотурбинных авиационных двигателей, оперативного сверления противообледенительных панелей и термообработки поверхностей. Благодаря этим технологиям двигатели могут эффективно работать при высоких температурах.
В аэрокосмической и авиационной промышленности теперь используются даже сверхбыстрые лазерные резаки. Существует два типа сверхбыстрых лазеров: пикосекундные (1 x 10-12 секунды) и фемтосекундные (2 x 1-10 секунды). Их чрезвычайно короткая длительность импульса обеспечивает пиковую мощность, достигающую гигаватт, что позволяет мгновенно разрушать практически любые материалы под действием лазерного излучения.
Советы:
• Повышает прочность материала, но снижает его плотность.
• Обработка отличается высокой универсальностью: настраивая параметры лазера, можно выполнять множество задач, таких как резка, сверление, сварка и наплавка, с помощью одного станка.
Фотоэлектрические панели
Для изготовления фотоэлектрических панелей требуется несколько тонких слоёв проводящих и фотоактивных материалов. Эти слои затем структурируются, сверлятся и соединяются между собой кабелями.
Лазеры используются для удаления краев на тонкопленочных солнечных элементах. Для защиты тонкопленочных солнечных модулей от коррозии и долговременных коротких замыканий, слой по краям модуля удаляется и ламинируется. В 2000-х годах вся солнечная промышленность перешла на использование лазеров для удаления этих нескольких миллиметров полупроводникового материала с краев кремниевой пластины, что в противном случае привело бы к нежелательному короткому замыканию по краям.
В ходе этого процесса лазерный луч движется со скоростью более 700 мм в секунду, с очень низким риском короткого замыкания. Это гораздо надёжнее любых других технологий, представленных на рынке, например, пескоструйной обработки.
Вторая операция, успешно выполняемая лазерами при изготовлении солнечных панелей, — это сверление ячеек. Лазер работает бесконтактно и может устанавливаться в нужное положение очень быстро, не создавая механического заряда. Тысячи отверстий можно просверлить за секунду.
Советы:
• Создает чрезвычайно маленькие и точные солнечные элементы.
• Недорого.
• Очень мало времени.
• Легко интегрируется в производственную линию.
• Бесконтактный, точный и безопасный процесс.
• Риск короткого замыкания очень низок.
• Гораздо надежнее любых других технологий, представленных на рынке на данный момент.
Фэшн
Раньше лазерная резка использовалась только в дизайне одежды от кутюр, но теперь эта технология стала более доступной для производителей. Сейчас всё чаще можно увидеть шёлк и кожу, вырезанные лазером, в коллекциях готовой одежды или в магазинах, таких как Topshop или ASOS.
Как правило, лазерная резка лучше всего подходит для синтетических тканей: пластик в этих тканях плавится в процессе, образуя герметичный, идеальный край, который не распускается. Натуральные ткани, напротив, слегка повреждаются под воздействием лазера, который удерживает волокна на месте. Это обычно приводит к изменению цвета по краю разреза, хотя в зависимости от ткани и мощности лазера можно скорректировать процесс, чтобы потенциально устранить любые следы.
Лазер также отлично работает с кожей. Например, французский седельный мастер и дизайнер Hermès приобрел несколько лазеров для своих мастерских и использует их для резки деталей из кожи. Благодаря этой точной технологии мастера теперь могут кроить четыре-пять сумок из одной шкуры, не теряя столько драгоценного и дорогостоящего материала, как при резке лезвиями.
Советы:
• Высокая точность.
• Чистые лазерные разрезы.
• Края ткани проклеены, что предотвращает их осыпание.
• Уникальная машина может резать множество различных материалов: шелк, нейлон, кожу, неопрен, полиэстер, хлопок...
• Лазерная резка выполняется без какого-либо давления на ткань, ни одна часть процесса резки не требует соприкосновения чего-либо с изделием.
• На ткани не остается непреднамеренных следов, что особенно важно для деликатных тканей, таких как шелк и кружево.
Роботы, дроны и электронное производство
Лазерный резак предлагает эффективное решение для резки практически любого материала в электронной промышленности.
Например, лазерная резка карт MicroSD в три раза экономичнее гидроабразивной резки при сопоставимой производительности. То же самое касается лазерной резки печатных плат. При производстве мобильных телефонов и смартфонов лазерная резка — мощный инструмент на всех этапах разработки. Лазеры режут пластиковые корпуса, сверлят отверстия для клавиатуры и различных разъёмов, гравируют бренд… Лазер даже используется для плавления пластиковой плёнки для защиты экрана.
Дроны и роботы также часто требуют использования лазерной резки — как для электронных компонентов, так и для частей устройства.
Советы:
• Отклонение луча с помощью сканирующих головок позволяет за короткое время вырезать любые сложные контуры, которые можно перепрограммировать.
• В отличие от других процессов резки лазер не изнашивается, что обеспечивает постоянное качество обработки.
• Запечатанные и аккуратные края.
