Kiedy science fiction staje się rzeczywistością. Czyli o zastosowaniu laserów w przemyśle

Popkultura uczyniła z lasera potężną broń, dzięki której możliwe jest niszczenie planet i władanie galaktykami. Wszyscy pamiętamy przecież te chwile, kiedy z zapartym tchem śledziliśmy błyskawicznie przesuwające się po ekranie kolorowe wiązki, nie mając nawet chwili na to, by zadrżeć o los naszych ulubionych bohaterów. Tymczasem na co dzień lasery znajdują o wiele bardziej praktyczne zastosowanie, przynajmniej punktu widzenia żyjącego w XXI stuleciu człowieka. Dzięki nim trwa dynamiczny rozwój technologii.

Gałęzie przemysłu, w których znajdują zastosowanie lasery

Kiedy jeszcze w latach 60. ubiegłego wieku powstawały pierwsze urządzenia emitujące promieniowanie laserowe, najpewniej tylko nieliczni myśleli o ich powszechnym zastosowaniu w przemyśle. Jednak wraz z upływem lat stało się jasne, że ta niezwykła innowacja może znacznie przyśpieszyć rozwój wielu dziedzin ludzkiej wytwórczości.

Obecnie lasery stosowane są niemalże we wszystkich gałęziach przemysłu, ze szczególnym naciskiem na obróbkę i łączenie materiałów. Ich używanie czyni możliwym precyzyjne spawanie oraz cięcie laserem. Za sprawą tych procesów my z kolei otrzymujemy coraz bardziej precyzyjne i niezawodne urządzenia.

Zastosowanie laserów w obróbce

Cięcie laserowe jest skuteczną i pozwalającą na osiągnięcie wysokiej dokładności wymiarowej metodą obróbki, którą obecnie najczęściej stosuje się do nadawania pożądanych kształtów metalom. Sam proces przebiega przy użyciu wiązki laserowej oraz gazu towarzyszącego (tak, to fachowe określenie). Jak łatwo można się domyślić, laser odpowiada za oddzielanie części materiału. A jaką rolę pełni gaz? W założeniu jego zadaniem jest oczyszczanie powstających szczelin z pozostałości obrabianego tworzywa. Właśnie dlatego najczęściej wykorzystuje się gaz obojętny chemicznie, zaś w szczególnych przypadkach reagujący z poddawanym cięciu materiałem.

Cięcie laserem to czynność wymagająca odpowiedniego środowiska. Aby proces przebiegał bez zakłóceń, należy zadbać o idealną czystość oraz bezpieczeństwo, co wiąże się z koniecznością wyeliminowania czynników ryzyka.

​

Skoro poznaliśmy już nieco teorii opisującej cięcie laserowe, przyszedł czas na poznanie charakterystyki wytwarzanych w ten sposób przedmiotów i elementów. Już na początku należy wspomnieć, że metoda ta stosowana jest głównie wtedy, kiedy w wyniku obróbki chce się osiągnąć jak najwyższą dokładność, a przetwarzane elementy wymagają wielu zabiegów (np. konieczne jest wykonanie kilkunastu wcięć). Bazując na tych informacjach, można wysunąć wniosek, że cięcie laserowe wykorzystuje się do seryjnej produkcji niewielkich, choć bardzo obciążonych dużym rygorem wymiarowości elementów. I tak w rzeczywistości jest. Niemniej technika ta sprawdza się również w przypadku większych elementów.

Zastosowanie laserów w spawaniu

Spawanie laserowe to jedna z najbardziej przełomowych innowacji w zakresie łączenia materiałów. Umożliwia ono bowiem wykonywanie wytrzymałych spoiw bez zastosowania dodatkowego stopiwa. Co ważne, doskonale sprawdza się ono w przypadku łączenia większości odmian metali, także wyjątkowo wymagających stopów stali. Sam proces nie jest skomplikowany i przypomina standardowe metody spawania.

Precyzyjne spawanie laserowe stosowane jest dzisiaj do wytwarzania wielu niewielkich elementów, których produkcja wymaga nie tylko znacznej szybkości, lecz także szczególnej dokładności wymiarowej. Wytwarzane tą metodą elementy znajdują zastosowanie przede wszystkim w transporcie, ponieważ cechują się wytrzymałością, trwałością i wspomnianą wcześniej dokładnością wymiarową. Przykładami mogą być tutaj koła zębate i różnego rodzaju kształtowniki.

Czy laser rozświetli naszą przyszłość?

Dynamiczny rozwój urządzeń emitujących wiązki laserowe niewątpliwie przyczynił się do wprowadzenia dziesiątek udogodnień w dzisiejszym przemyśle. Wciąż odnajdywane są jednak nowe zastosowania dla tej „kosmicznej” technologii. Coraz częściej mówi się o niej w kontekście medycyny, w której już znacznie ułatwia przeprowadzanie niektórych zabiegów. Można więc przypuszczać, że wkrótce lasery znajdą szereg praktycznych zastosowań w innych dziedzinach naszego życia, czego już powoli stajemy się świadkami.