Υπάρχουν πολλά υλικά που μπορούν να κοπούν με έναν κόφτη λέιζερ: από ξύλο έως πλαστικό, από ατσάλι έως κεραμικό.
Ας ρίξουμε μια ματιά στο ευρύ φάσμα εφαρμογών κοπής με λέιζερ:
Αεροναυπηγική και Αεροδιαστημική
Η αεροναυπηγική και η τεχνολογία κοπής με λέιζερ ήταν ανέκαθεν στενά συνδεδεμένες. Να θυμάστε ότι η Boeing ήταν από τις πρώτες εταιρείες που χρησιμοποίησαν τεχνολογία κοπής με λέιζερ για τους κινητήρες της τη δεκαετία του 1.
Η αεροπορία και τα διαστημικά ταξίδια θέτουν πράγματι τις υψηλότερες απαιτήσεις σε υλικά και τεχνολογία: οι σύγχρονοι κινητήρες πρέπει να επιτυγχάνουν ολοένα και υψηλότερη απόδοση, μειώνοντας παράλληλα την κατανάλωση καυσίμου. Η χρήση υλικών με βελτιωμένη αντοχή και μειωμένη πυκνότητα είναι μακράν ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την επίτευξη αυτού του στόχου, και η επεξεργασία υλικών με λέιζερ έχει αποδειχθεί κατάλληλη για αυτές τις φιλοδοξίες.
Στην αεροναυπηγική και την αεροδιαστημική, η ισχύς των λέιζερ κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες βατ έως μερικές χιλιάδες βατ. Χρησιμοποιούνται για την κοπή και τη συγκόλληση με τήξη φύλλων κραμάτων και υπερκραμάτων, για τη διάτρηση βαθιών οπών σε κινητήρες στροβίλων, για την επισκευή πτερυγίων για αεριοστροβίλους και κινητήρες αεροσκαφών, για την άμεση διάτρηση πάνελ αποπάγωσης και για τη θερμική επεξεργασία επιφανειών. Χάρη σε αυτές τις τεχνικές, οι κινητήρες μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά σε υψηλές θερμοκρασίες.
Η αεροναυπηγική και η αεροδιαστημική χρησιμοποιούν πλέον ακόμη και υπερταχείς κοπτήρες λέιζερ. Υπάρχουν δύο τύποι υπερταχέων λέιζερ: πικοδευτερόλεπτα (1x10-12 δευτερόλεπτα) και φεμτοδευτερόλεπτα (2x1-10 δευτερόλεπτα). Η εξαιρετικά σύντομη διάρκεια παλμού τους παρέχει μέγιστη ισχύ που φτάνει τα γιγαβάτ, επιτρέποντας σχεδόν σε όλα τα είδη υλικών να διασπαστούν ακαριαία υπό την ακτινοβολία λέιζερ.
Συμβουλές:
• Βελτιώνει την αντοχή του υλικού αλλά μειώνει την πυκνότητά του.
• Η επεξεργασία είναι εξαιρετικά ευέλικτη: ρυθμίζοντας τις παραμέτρους του λέιζερ, μπορούν να επιτευχθούν πολλαπλές εργασίες όπως κοπή, τρύπημα, συγκόλληση και επένδυση με μία μόνο μηχανή.
Φωτοβολταϊκά Πάνελ
Η κατασκευή φωτοβολταϊκών πάνελ απαιτεί αρκετά λεπτά στρώματα αγώγιμων και φωτοενεργών υλικών. Αυτά τα στρώματα στη συνέχεια δομούνται, τρυπώνται και καλωδιώνονται μεταξύ τους.
Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση των άκρων σε ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης. Για την προστασία των ηλιακών πάνελ λεπτής μεμβράνης από τη διάβρωση και τα μακροχρόνια βραχυκυκλώματα, το σύστημα στρωματοποίησης στην άκρη της μονάδας αφαιρείται και πλαστικοποιείται. Τη δεκαετία του 2000, ολόκληρη η ηλιακή βιομηχανία μετατράπηκε σε λέιζερ προκειμένου να αφαιρέσει αυτό το κλάσμα λίγων χιλιοστών ημιαγωγού υλικού από τις άκρες του πλακιδίου πυριτίου, κάτι που διαφορετικά θα οδηγούσε σε ανεπιθύμητο βραχυκύκλωμα γύρω από τις άκρες.
Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η δέσμη λέιζερ λειτουργεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από 700 mm ανά δευτερόλεπτο, με πολύ χαμηλό κίνδυνο βραχυκυκλώματος. Είναι πολύ πιο αξιόπιστη από οποιαδήποτε άλλη τεχνική στην αγορά μέχρι στιγμής, καλύτερη από την αμμοβολή για παράδειγμα.
Μια δεύτερη λειτουργία που ολοκληρώνεται με επιτυχία από λέιζερ κατά την κατασκευή ηλιακών πάνελ είναι η διάτρηση ηλιακών κυψελών. Το λέιζερ λειτουργεί ανέπαφα και μπορεί να τοποθετηθεί στη θέση του πολύ γρήγορα, χωρίς να παράγει κανένα μηχανικό φορτίο. Χιλιάδες τρύπες μπορούν να τρυπηθούν σε ένα δευτερόλεπτο.
Συμβουλές:
• Δημιουργεί εξαιρετικά μικρά και ακριβή ηλιακά κύτταρα.
• Φθηνό.
• Πολύ λίγο χρονοβόρο.
• Εύκολη ενσωμάτωση στη γραμμή παραγωγής.
• Ανεπαφές, ακριβής και ασφαλής κατά τη διαδικασία.
• Υπάρχει πολύ χαμηλός κίνδυνος βραχυκυκλώματος.
• Πολύ πιο αξιόπιστη από οποιαδήποτε άλλη τεχνική στην αγορά μέχρι στιγμής.
Μόδα
Το λέιζερ κοπτικό παλαιότερα προοριζόταν για σχέδια υψηλής ραπτικής, αλλά η τεχνολογία είναι πλέον πιο εύκολα διαθέσιμη στους κατασκευαστές. Είναι πλέον πιο συνηθισμένο να βλέπουμε μετάξι και δέρμα κομμένα με λέιζερ σε συλλογές έτοιμες προς πώληση ή σε καταστήματα λιανικής πώλησης όπως το Topshop ή το ASOS.
Γενικά, η κοπή με λέιζερ λειτουργεί καλύτερα σε συνθετικά υφάσματα. Τα πλαστικά σε αυτά τα υφάσματα λιώνουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, με αποτέλεσμα μια σφραγισμένη, τέλεια άκρη που δεν ξεφτίζει. Τα φυσικά υφάσματα, από την άλλη πλευρά, αλλοιώνονται ελαφρώς από τη θερμότητα του λέιζερ, κρατώντας τις ίνες στη θέση τους. Αυτό γενικά έχει ως αποτέλεσμα έναν αποχρωματισμό στην άκρη της κοπής, ακόμη και αν μπορούν να γίνουν προσαρμογές ανάλογα με το ύφασμα και την ισχύ του λέιζερ για την πιθανή εξάλειψη τυχόν σημαδιών.
Το λέιζερ λειτουργεί επίσης πολύ καλά στο δέρμα. Για παράδειγμα, ο Γάλλος κατασκευαστής σελών και σχεδιαστής Hermès έχει αποκτήσει πολλά λέιζερ στα εργαστήριά του και τα χρησιμοποιεί για να κόβει κομμάτια σε δέρμα. Οι τεχνίτες μπορούν πλέον να κόβουν τέσσερις έως 5 τσάντες σε ένα δέρμα χάρη σε αυτήν την ακριβή τεχνολογία, χωρίς να χάνουν τόσο πολύ από το πολύτιμο και ακριβό υλικό τους όσο όταν έκοβαν με λεπίδες.
Συμβουλές:
• Υψηλή Ακρίβεια.
• Καθαρίστε κοψίματα με λέιζερ.
• Σφραγισμένες άκρες από ύφασμα για αποφυγή ξεφτίσματος.
• Ένα μοναδικό μηχάνημα μπορεί να κόψει πολλά διαφορετικά υλικά: μετάξι, νάιλον, δέρμα, νεοπρένιο, πολυεστέρας, βαμβάκι...
• Οι κοπές με λέιζερ γίνονται χωρίς πίεση στο ύφασμα, κανένα μέρος της διαδικασίας κοπής δεν απαιτεί οτιδήποτε άλλο να αγγίξει το ρούχο.
• Δεν αφήνονται ακούσια σημάδια στο ύφασμα, κάτι που είναι ιδιαίτερα ευεργετικό για ευαίσθητα υφάσματα όπως μετάξι και δαντέλα.
Ρομπότ, drones και ηλεκτρονικές κατασκευές
Ο κόφτης λέιζερ προσφέρει μια αποτελεσματική λύση κοπής για σχεδόν κάθε υλικό στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών.
Για παράδειγμα, όσον αφορά τις κάρτες MicroSD, η κοπή με λέιζερ είναι 3 φορές πιο οικονομική σε συγκρίσιμη απόδοση από την κοπή με πίδακα νερού. Το ίδιο ισχύει και για την κοπή με λέιζερ πλακετών κυκλωμάτων. Κατά την κατασκευή κινητών τηλεφώνων και smartphone, η κοπή με λέιζερ είναι ένα ισχυρό εργαλείο σε κάθε πτυχή της σύλληψης. Τα λέιζερ κόβουν πλαστικά κουτιά, ανοίγουν τρύπες στο πληκτρολόγιο, για τα διάφορα βύσματα, χαράζουν την επωνυμία... Το λέιζερ χρησιμοποιείται ακόμη και για να λιώσει ένα πλαστικό έμπλαστρο για την προστασία της οθόνης.
Τα drones και τα ρομπότ συχνά απαιτούν επίσης τη χρήση κοπής με λέιζερ, τόσο για τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όσο και για τα μέρη της συσκευής.
Συμβουλές:
• Η εκτροπή δέσμης με κεφαλές σάρωσης επιτρέπει την κοπή οποιωνδήποτε περίπλοκων περιγραμμάτων που μπορούν να επαναπρογραμματιστούν σε σύντομο χρονικό διάστημα.
• Σε αντίθεση με άλλες διαδικασίες κοπής, το λέιζερ δεν φθείρεται, γεγονός που διασφαλίζει τη συνεχή ποιότητα επεξεργασίας.
• Σφραγισμένες και προσεγμένες άκρες.
