Metale nieżelazne ogólnie odnoszą się do wszystkich metali z wyjątkiem żelaza (czasami obejmującego mangan i chrom) oraz stopów na bazie żelaza. Aluminium i jego stopy to także metale nieżelazne. W przemyśle obróbki metali powszechnie stosowanym sprzętem do obróbki są maszyny do cięcia laserowego. Maszyny do cięcia laserem światłowodowym mogą przetwarzać aluminium i jego stopy.
Cięcie laserowe aluminium i jego stopów: Czyste aluminium jest trudniejsze do cięcia niż metale na bazie żelaza ze względu na jego niską temperaturę topnienia, wysoką przewodność cieplną, a zwłaszcza niski współczynnik absorpcji dla lasera CO2. Nie tylko prędkość cięcia jest niska, ale dolna krawędź cięcia jest podatna na przywieranie żużla, a powierzchnia cięcia jest szorstka. Ze względu na obecność innych pierwiastków stopowych w stopie aluminium, szybkość absorpcji CO2 i lasera wzrasta w stanie stałym, dzięki czemu jest łatwiejszy do cięcia niż czyste aluminium. Grubość cięcia i prędkość cięcia są również nieco wyższe. Obecnie cięcie aluminium i jego stopów odbywa się najczęściej za pomocą lasera CO2, lasera ciągłego lub lasera impulsowego.
Ciągłe cięcie laserowe w gazie CO2:
(1) Moc lasera.
Moc lasera wymagana do cięcia aluminium i jego stopów jest większa niż moc wymagana do cięcia stopów żelaza. Laser o mocy 1 kW może ciąć czyste aluminium przemysłowe o maksymalnej grubości około 2 milimetrów, a także płyty ze stopów aluminium o maksymalnej grubości około 3 milimetrów. Laser o mocy 3kW może ciąć czyste aluminium przemysłowe o maksymalnej grubości około 10mm. Laser ma moc 5,7 kW i może ciąć czyste aluminium przemysłowe. Maksymalna grubość wynosi około 12,7 mm, a prędkość cięcia może osiągnąć 80 cm/min.
(2) Rodzaj i ciśnienie gazu pomocniczego.
Rodzaj i ciśnienie gazu pomocniczego mają istotny wpływ na prędkość cięcia, przyczepność żużla tnącego oraz chropowatość powierzchni cięcia podczas cięcia aluminium i jego stopów.
Wykorzystując O2 jako gaz pomocniczy, procesowi cięcia towarzyszy egzotermiczna reakcja utleniania, która jest korzystna dla poprawy prędkości cięcia.
Stosując N2 jako gaz pomocniczy, ponieważ N2 nie reaguje z metalem nieszlachetnym podczas procesu cięcia, zdolność żużla do wiercenia nie jest zbyt dobra. Nawet jeśli jest zawieszony u dołu rozcięcia, łatwo go usunąć.
Podczas cięcia stopów aluminium dla lotnictwa wykorzystuje się również podwójny pomocniczy przepływ powietrza. Dysza wewnętrzna rozpyla azot, a dysza zewnętrzna rozpyla strumień tlenu pod ciśnieniem gazu 0,8 M Pa, aby uzyskać powierzchnię cięcia bez lepkich pozostałości.
(3) Proces i parametry cięcia.
Głównym problemem technicznym ciągłego cięcia laserem CO2 aluminium i stopów aluminium jest eliminacja wtrąceń żużla i poprawa chropowatości powierzchni cięcia. Oprócz wyboru odpowiedniego gazu pomocniczego i prędkości cięcia, można również podjąć następujące środki, aby zapobiec tworzeniu się żużla.
Wstępnie pokryj tylną część płyty aluminiowej warstwą środka zapobiegającego przywieraniu żużla na bazie grafitu.
Folia stosowana do pakowania płyt ze stopu aluminium może również zapobiegać przywieraniu żużla.