Laserleikkaus

Laserleikkauksessa infrapunalaserin säde kohdistetaan leikattavan materiaalin pintaan tai sisälle polttopisteeksi joka meidän tapauksessamme on 50-100 µm. Tehotiheydeksi pinnalla saadaan helposti 50-150 kW/mm². Tämä teho riittää höyrystämään ja sulattamaan useimpia metalleja. Säteen kanssa samankeskisestä suuttimesta tuotava kaasu poistaa sulan tai höyrystyneen metallin muodostuvasta leikkausrailosta. Leikkauksessa voidaan käyttää inerttiä kaasua kuten typpeä jolloin leikkausrailosta tulee kirkas ja oksiditon tai kaasu voi olla aktiivinen eli happea sisältävä jolloin happi tuo leikkaukseen lisäenergiaa metallin palamisprosessin kautta. Näin voidaan saavuttaa suurempi leikkausnopeus pinnan ohuen oksidoitumisen kustannuksella.

Mikrolaserleikkauksessa muodostuva leikkausrailo on kapea – 0,04 – 0,1 mm. Leikkauksessa käytettävä energia on myös alhainen kuljettua matkaa kohti jolloin HAZ (heat affected zone) leikatussa materiaalissa on myös pieni – usein vain yksittäisiä raekerroksia paksu. Siksi myös kappaleiden muodonmuutokset ja taipumat pysyvät pienenä.

Rajoituksia voi muodostaa metallin heijastavuus joka hopealla voi olla yli 95% ja kuparimetalleillakin lähes vastaava. Näiden materiaalien leikkaaminen voi olla takaisinheijastuksesta johtuen riski laserille.

Käytämme leikkauksessa ytterbium-kuitulaserin 1080 nm aallonpituutta. Useat muovit ja orgaaniset materiaalit ovat sille lähes transparentteja eli läpäiseviä. Nuo materiaalit ovat siis CO2-lasereiden töitä.

Laserleikkaus on lähes poikkeuksetta CNC-ohjattua työstöä. Käytämme tuotannossamme itse rakentamiamme CNC-laitteistoja.

Olemme keskittyneet ohuiden levyjen laserleikkaukseen. Suurin osa valmistuksestamme on 0,02 – 1 mm paksuusalueella. Oman asiakaskuntamme lisäksi teemme tätä työtä myös useille laserleikkausalihankkijoille joille nämä materiaalit ovat hankalia.

Robotisoitu tuotantosolumme on varustettu 300W kuitulaserilla ja työaseman työala on 950×850 – tarvittaessa 1000×1000 levyä voidaan käyttää. CNC-ohjauksena VitalSystems dspMC/IP.

Pienempi kivirunkoinen mikrotyöstölaserimme on työalaltaan 380×380. Resoluutio 40 nm. Kappaleisiin voidaan hakea sadasosaa pienempiäkin toleransseja. Suurin käyttökelpoinen kiihtyvyys >1G lineaarimoottoreilla. Robotisointi on nyt toteutettu Epsonin SCARA-robotilla. Laserina 200W kuitulaser. Kone on rakennettu kesällä 2013. Ohjaus Aerotech.

Suurin työasemamme on kooltaan 1600 x 2300 mm ja pääasiallinen käyttökohde suuremmat sarjat ohulevyistä tehtyjä tuotteita. Tässä koneessa käytämme pulssitettua 500W kuitulaseria. Myös suuret ohutlevyosat ovat mahdollisia.