ישנם חומרים רבים שניתן לחתוך באמצעות חותך לייזר: מעץ ועד פלסטיק, מפלדה ועד קרמיקה.
בואו נסתכל על המגוון הרחב של יישומי חיתוך לייזר:
אווירונאוטיקה וחלל
טכנולוגיית אווירונאוטיקה וחיתוך לייזר תמיד היו קשורות זו בזו. זכרו, בואינג הייתה בין החברות הראשונות שהשתמשו בטכנולוגיית חיתוך לייזר עבור המנועים שלה בשנות ה-70.
תעופה וטיסות חלל מציבות אכן את הדרישות הגבוהות ביותר לחומרים ולטכנולוגיה: מנועים מודרניים צריכים להשיג ביצועים גבוהים עוד יותר, ובמקביל להפחית את צריכת הדלק. שימוש בחומרים בעלי חוזק משופר וצפיפות מופחתת הוא ללא ספק הדרך היעילה ביותר להשיג מטרה זו, ועיבוד חומרים בלייזר הוכח כמתאים לשאיפות אלו.
בתעופה וחלל, עוצמת הלייזרים נעה בין כמה מאות וואטים לכמה אלפי וואטים. הם משמשים לחיתוך וריתוך היתוך של יריעות סגסוגת וסופר-סגסוגת, קידוח חורים עמוקים במנועי טורבינה, תיקון להבים למנועי מטוסים בטורבינות גז, קידוח תוך כדי תנועה של לוחות הפשרת קרח וטיפול בחום של משטחים. הודות לטכניקות אלו, המנועים יכולים לפעול ביעילות בטמפרטורות גבוהות.
כיום אף משתמשים בחותכי לייזר אולטרה-מהירים בתחום התעופה והתעופה. ישנם שני סוגים של לייזרים אולטרה-מהירים: פיקו-שניות (1x10-12 שנייה) ופמטו-שניות (2x1-10 שנייה). משך הפולס הקצר ביותר שלהם מספק הספק שיא המגיע לג'יגה-וואט, מה שמאפשר כמעט לכל סוגי החומרים להתפרק באופן מיידי תחת קרינת לייזר.
טיפים:
• משפר את חוזק החומר אך מפחית את צפיפותו.
• העיבוד רב-תכליתי ביותר: על ידי כוונון פרמטרי הלייזר, ניתן לבצע משימות מרובות כגון חיתוך, קידוח, ריתוך וחיפוי במכונה אחת.
לוחות פוטו - וולטאים
ייצור פאנלים פוטו-וולטאיים דורש מספר שכבות דקות של חומרים מוליכים ופוטו-אקטיביים. לאחר מכן, שכבות אלו מובנות, נקדחות ומחוברות יחד בכבלים.
לייזרים משמשים למחיקת קצוות בתאי שמש דקים. כדי להגן על מודולים סולאריים דקים מפני קורוזיה וקצרים ארוכי טווח, מערכת השכבות בקצה המודול מוסרת ומולמינציה. בשנות ה-2000, כל תעשיית הסולארית עברה ללייזרים על מנת להסיר את החלק המינימלי הזה של חומר מוליך למחצה מקצוות פרוסת הסיליקון, שאחרת היה מוביל לקצר לא רצוי סביב הקצוות.
במהלך תהליך זה, קרן הלייזר פועלת במהירות של יותר מ-700 מ"מ לשנייה, עם סיכון נמוך מאוד לקצר חשמלי. זוהי טכניקה אמינה הרבה יותר מכל טכניקה אחרת בשוק עד כה, טובה יותר מהתזת חול למשל.
פעולה שנייה שמבוצעת בהצלחה על ידי לייזרים בעת בניית פאנלים סולאריים היא קידוח תאים סולאריים. הלייזר פועל ללא מגע ויכול להגיע למיקום במהירות רבה, מבלי לייצר מטען מכני. ניתן לקדוח אלפי חורים בשנייה.
טיפים:
• יוצר תאי שמש קטנים ומדויקים במיוחד.
• לא יקר.
• מעט מאוד זמן גוזל.
• קל לשילוב בפס הייצור.
• ללא מגע, מדויק ובטוח בתהליך.
• קיים סיכון נמוך מאוד לקצר חשמלי.
• הרבה יותר אמין מכל טכניקות אחרות בשוק עד כה.
אופנה
בעבר, חיתוך לייזר היה שמור לעיצובי אופנה עילית, אך כיום הטכנולוגיה זמינה יותר ליצרנים. כיום נפוץ יותר לראות משי ועור חתוכים בלייזר בקולקציות אופנה מוכנות ללבישה או אצל קמעונאים כמו טופשופ או ASOS.
באופן כללי, חיתוך בלייזר עובד בצורה הטובה ביותר על בדים סינתטיים; הפלסטיק בטקסטיל זה נמס במהלך התהליך, וכתוצאה מכך נוצר קצה אטום ומושלם שלא יתפורר. בדים טבעיים, לעומת זאת, מתקלקלים מעט מחום הלייזר, המחזיק את הסיבים במקומם. זה בדרך כלל גורם לשינוי צבע בקצה החיתוך, גם אם ניתן לבצע התאמות בהתאם לבד ולעוצמת הלייזר כדי להסיר סימנים.
לייזר עובד מצוין גם על עור. לדוגמה, האוכפים והמעצב הצרפתי הרמס רכש מספר לייזרים בסדנאות שלו, ומשתמש בהם לחיתוך חלקים מעור. בעלי המלאכה יכולים כעת לחתוך ארבעה עד חמישה תיקים בעור אחד הודות לטכנולוגיה מדויקת זו, מבלי לאבד כמות גדולה של חומר יקר כפי שקרה בעת חיתוך עם להבים.
טיפים:
• דיוק גבוה.
• חיתוכי לייזר נקיים.
• קצוות בד אטומים למניעת התקלפות.
• מכונה ייחודית יכולה לחתוך חומרים רבים ושונים: משי, ניילון, עור, ניאופרן, פוליאסטר, כותנה...
• חיתוכים בלייזר נעשים ללא כל לחץ על הבד, שום חלק בתהליך החיתוך לא דורש שום דבר אחר כדי לגעת בבגד.
• לא נשארו סימנים לא מכוונים על הבד, מה שמועיל במיוחד עבור בדים עדינים כמו משי ותחרה.
רובוטים, מזל"טים וייצור אלקטרוני
חותך לייזר מציע פתרון חיתוך יעיל כמעט לכל חומר בתעשיית האלקטרוניקה.
לדוגמה, בנוגע לכרטיסי MicroSD, חיתוך בלייזר הוא פי 3 יותר חסכוני בביצועים דומים מאשר חיתוך בסילון מים. אותו הדבר נכון גם לגבי חיתוך לייזר של מעגלים מודפסים. בעת ייצור טלפונים סלולריים וסמארטפונים, חיתוך בלייזר הוא כלי רב עוצמה בכל היבט של התכנון. לייזרים חותכים קופסאות פלסטיק, קודחים חורים במקלדת, עבור תקעים שונים, חרוטים את המותג... הלייזר משמש אפילו להמסת טלאי פלסטיק כדי להגן על המסך.
רחפנים ורובוטים דורשים לעתים קרובות שימוש בחיתוך לייזר גם עבור הרכיבים האלקטרוניים וגם עבור חלקי המכשיר.
טיפים:
• הסטת אלומה עם ראשי סריקה מאפשרת חיתוך של כל קווי מתאר מורכבים שניתן לתכנת מחדש תוך זמן קצר.
• בניגוד לתהליכי חיתוך אחרים, הלייזר אינו יכול להתבלות, מה שמבטיח את איכות העיבוד הרציפה.
• קצוות אטומים ומסודרים.
