On monia materiaaleja, joita voidaan leikata laserleikkurilla: puusta muoviin, teräksestä keramiikkaan.
Katsotaanpa laajaa valikoimaa laserleikkaussovelluksia:
Ilmailu ja ilmailu
Ilmailu- ja laserleikkausteknologia ovat aina olleet läheisesti sidoksissa toisiinsa. Muista, että Boeing oli yksi ensimmäisistä yrityksistä, jotka käyttivät laserleikkausteknologiaa moottoreissaan 1970-luvulla.
Ilmailu ja avaruusmatkailu asettavat todellakin korkeimmat vaatimukset materiaaleille ja teknologialle: nykyaikaisten moottoreiden on saavutettava yhä suurempi suorituskyky ja samalla vähennettävä polttoaineenkulutusta. Parannetun lujuuden ja pienemmän tiheyden omaavien materiaalien käyttö on ylivoimaisesti tehokkain tapa saavuttaa tämä tavoite, ja lasermateriaalien käsittely on osoittautunut sopivaksi näihin tavoitteisiin.
Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa lasereiden tehot ovat muutamista sadoista wateista muutamiin tuhansiin watteihin. Niitä käytetään metalliseosten ja superseosten levyjen leikkaamiseen ja hitsaukseen, turbiinimoottorien syväreikien poraukseen, lentokoneiden kaasuturbiinien lapojen korjaukseen, jäänpoistopaneelien poraukseen lennossa ja pintojen lämpökäsittelyyn. Näiden tekniikoiden ansiosta moottorit voivat toimia tehokkaasti korkeissa lämpötiloissa.
Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa käytetään nykyään jopa ultranopeita laserleikkureita. Ultranopeita lasereita on kahdenlaisia: pikosekuntilasereita (1x10⁻⁶ sekuntia) ja femtosekundilasereita (12x2⁻⁶ sekuntia). Niiden erittäin lyhyt pulssinkesto tarjoaa gigawattien huipputehon, minkä ansiosta lähes kaikenlaiset materiaalit hajoavat välittömästi lasersäteilyn vaikutuksesta.
Vinkki:
• Parantaa materiaalin lujuutta, mutta vähentää sen tiheyttä.
• Käsittely on erittäin monipuolista: laserparametreja säätämällä voidaan suorittaa useita tehtäviä, kuten leikkaus, poraus, hitsaus ja pinnoitus, yhdellä koneella.
Aurinkosähköpaneelit
Aurinkosähköpaneelien valmistukseen tarvitaan useita ohuita kerroksia johtavia ja fotoaktiivisia materiaaleja. Nämä kerrokset sitten strukturoidaan, porataan ja kaapeloidaan yhteen.
Lasereita käytetään ohutkalvoaurinkokennojen reunojen poistamiseen. Ohutkalvoaurinkopaneelien suojaamiseksi korroosiolta ja pitkäaikaisilta oikosuluilta moduulin reunan kerrosjärjestelmä poistetaan ja laminoidaan. 2000-luvulla koko aurinkoenergiateollisuus siirtyi lasereihin poistaakseen tämän muutaman millimetrin osan puolijohdemateriaalia piikiekon reunoilta, mikä muuten johtaisi ei-toivottuihin oikosulkuihin reunojen ympärillä.
Tämän prosessin aikana lasersäde toimii yli 700 mm sekunnissa nopeudella, ja oikosulun riski on erittäin pieni. Se on paljon luotettavampi kuin mikään muu markkinoilla oleva tekniikka, parempi kuin esimerkiksi hiekkapuhallus.
Toinen lasereiden suorittama onnistuneesti toteutettu operaatio aurinkopaneelien rakentamisessa on aurinkokennojen poraaminen. Laser toimii kosketuksetta ja voi asettua paikalleen erittäin nopeasti tuottamatta mekaanista varausta. Tuhansia reikiä voidaan porata sekunnissa.
Vinkki:
• Luo erittäin pieniä ja tarkkoja aurinkokennoja.
• Edullinen.
• Hyvin vähän aikaa vievä.
• Helppo integroida tuotantolinjaan.
• Kontaktiton, tarkka ja prosessiturvallinen.
• Oikosulkuriski on erittäin pieni.
• Paljon luotettavampi kuin mikään muu markkinoilla toistaiseksi ollut tekniikka.
Muoti
Laserleikkuria käytettiin aiemmin vain haute couture -suunnittelussa, mutta nyt teknologia on helpommin valmistajien saatavilla. Nykyään laserleikattua silkkiä ja nahkaa näkee yleisemmin valmiiden vaatteiden mallistoissa tai jälleenmyyjillä, kuten Topshopissa tai ASOSissa.
Yleisesti ottaen laserleikkaus toimii parhaiten synteettisten kankaiden kanssa; näiden tekstiilien muovit sulavat prosessin aikana, jolloin lopputuloksena on tiivis, täydellinen reuna, joka ei rispaannu. Luonnonkankaat taas pilaantuvat hieman laserin lämmössä, joka pitää kuidut paikoillaan. Tämä johtaa yleensä leikkauksen reunan värjäytymiseen, vaikka säätöjä voitaisiinkin tehdä kankaan ja laserin voimakkuuden mukaan mahdollisten jälkien poistamiseksi.
Laser toimii myös todella hyvin nahan kanssa. Esimerkiksi ranskalainen satulaseppä ja suunnittelija Hermès on hankkinut useita lasereita työpajoihinsa ja käyttää niitä nahkakappaleiden leikkaamiseen. Käsityöläiset voivat nyt leikata neljästä viiteen pussia yhdestä nahasta tämän tarkan teknologian ansiosta menettämättä yhtä paljon arvokasta ja kallista materiaaliaan kuin terillä leikattaessa.
Vinkki:
• Suuri tarkkuus.
• Puhdista laserleikkaukset.
• Tiivistetyt kankaan reunat rispaamisen estämiseksi.
• Ainutlaatuisella koneella voi leikata monia erilaisia materiaaleja: silkkiä, nylonia, nahkaa, neopreenia, polyesteriä, puuvillaa...
• Laserleikkaukset tehdään ilman kankaaseen kohdistuvaa painetta, mikään leikkausprosessin osa ei vaadi muuta koskettamista vaatteeseen.
• Kankaan ei jää tahattomia jälkiä, mikä on erityisen hyödyllistä herkille kankaille, kuten silkki ja pitsi.
Robotit, droonit ja elektroniikkavalmistukset
Laserleikkuri tarjoaa tehokkaan leikkausratkaisun lähes kaikille elektroniikkateollisuuden materiaaleille.
Esimerkiksi MicroSD-korttien laserleikkaus on kolme kertaa kustannustehokkaampaa ja suorituskykyltään vastaavaa kuin vesileikkaus. Sama pätee piirilevyjen laserleikkaukseen. Matkapuhelimia ja älypuhelimia valmistettaessa laserleikkaus on tehokas työkalu kaikissa suunnittelun vaiheissa. Laserilla leikataan muovilaatikoita, porataan näppäimistön reiät erilaisille liittimille, kaiverretaan tuotemerkki… Laseria käytetään jopa muovisen laastarin sulattamiseen näytön suojaamiseksi.
Droonit ja robotit vaativat usein myös laserleikkausta, niin elektronisten komponenttien kuin laitteen osienkin osalta.
Vinkki:
• Säteen poikkeutus skannauspäillä mahdollistaa minkä tahansa monimutkaisen ääriviivojen, jotka voidaan ohjelmoida uudelleen, leikkaamisen lyhyessä ajassa.
• Toisin kuin muissa leikkausprosesseissa, laser ei kulu loppuun, mikä varmistaa jatkuvan työstölaadun.
• Tiivistetyt ja siistit reunat.
