Lasersko rezanje je tehnologija toplinske obrade koja se temelji na preciznom odvajanju postignutom međudjelovanjem visoko{0}}energetskog laserskog snopa i materijala. Njegov temeljni princip leži u kontroliranoj pretvorbi svjetlosne i toplinske energije, uzrokujući brzo taljenje, isparavanje ili postizanje točke paljenja lokaliziranog materijala izratka. Uz pomoć pomoćnog protoka plina, rastaljeni ili ispareni materijal se uklanja, čime se formira kontinuirani i čisti prorez. Ova tehnologija integrira znanje iz više disciplina kao što su optika, termodinamika, znanost o materijalima i automatska kontrola, omogućujući visoko-precizno i-brzo rezanje metalnih i ne-metalnih materijala.
Generiranje lasera potječe iz principa stimulirane emisije. U laseru, radni medij (kao što je optičko vlakno, plin CO₂ ili čvrsti kristal) prolazi kroz inverziju naseljenosti pod pobudom izvora pumpe, tvoreći područje pojačanja. Kada se fotoni šire naprijed-natrag unutar rezonantne šupljine i induciraju emisiju više fotona iste frekvencije, faze i smjera, generira se visoko{2}}svjetlina, visoko usmjerena i visoko koherentna laserska zraka. Nakon što je optički sustav oblikuje i fokusira, laserska zraka se može komprimirati u izuzetno finu točku promjera od desetaka do stotina mikrometara, čime se stvara izuzetno visoka gustoća energije na površini obratka.
Tijekom procesa rezanja, fokusirana laserska zraka projicira se okomito ili ukoso na površinu materijala. Svjetlosna energija se brzo pretvara u toplinsku energiju, uzrokujući porast temperature zahvaćenog područja do tališta ili čak vrelišta materijala u vrlo kratkom vremenu. U tim se uvjetima metalni materijal topi ili isparava, a neki materijali također prolaze kroz kemijske reakcije s pomoćnim plinom (kao što je egzotermna oksidacija ugljičnog čelika u atmosferi kisika), dodatno povećavajući unos energije. Pomoćni plin (obično kisik, dušik ili komprimirani zrak) izbacuje se velikom brzinom kroz koaksijalnu mlaznicu. Ovo ima dvije svrhe: prvo, otpuhuje rastaljeni ili ispareni materijal s proreza, sprječavajući ponovno kondenziranje troske na rezu; drugo, daje dodatnu kemijsku energiju u okruženju oksidirajućeg plina, povećavajući brzinu rezanja.
Kvaliteta i učinkovitost rezanja ovise o koordiniranom usklađivanju snage lasera, kvalitete zrake, položaja žarišne točke, brzine rezanja te vrste i pritiska pomoćnog plina. Snaga određuje ukupni unos energije po jedinici vremena, dok brzina utječe na trajanje interakcije energije s materijalom; oba zajedno kontroliraju unos topline u prorez. Položaj žarišne točke utječe na veličinu točke i distribuciju gustoće energije, određujući tako prodiranje rezanja i morfologiju poprečnog-presjeka. Zamah pomoćnog plina uklanja trosku i stvara zaštitnu atmosferu, sprječavajući oksidaciju, promjenu boje ili kontaminaciju rezom.
Cjelokupnom obradom precizno upravlja CNC sustav, koji precizno kontrolira putanju laserske glave i procesne parametre, postižući visoku-preciznost praćenja složenih dvo-di-trodimenzionalnih kontura. Moderna oprema za lasersko rezanje također može sadržavati senzore za praćenje pomaka žarišne točke, fluktuacija snage i promjena tlaka plina u stvarnom vremenu, koristeći kontrolu zatvorene -petlje za pravovremenu korekciju i osiguravanje dosljednosti u serijskoj obradi.
Ukratko, princip rada laserskog rezanja temelji se na laserskoj-energetskoj-zraci kao glavnoj pokretačkoj snazi. Kroz više{3}}spajanje svjetla, topline i sile, postiže se brzo, lokalizirano uklanjanje materijala i dovršava visoko-precizno oblikovanje pod inteligentnom kontrolom. Ovo načelo daje laserskom rezanju široku prilagodljivost materijala i izvrsnu fleksibilnost obrade, što ga čini nezamjenjivim u visokoj-proizvodnji, preciznim instrumentima i-velikoj proizvodnji po narudžbi.
