De ce laserul taie şi cele mai dure materiale?

În anul 1965 s-a dat în folosinţă primul dispozitiv proiectat special pentru a se efectua tăieri cu ajutorul fluxului de laser. Maşinăria proiectată de către Western Engineering Research Center a demonstrat că pote tăia chiar şi diamante industriale.

Doi ani mai târziu, un consorţiu britanic a lansat un dispozitiv de tăiere cu laser acţionat cu ajutorul unui flux de oxigen. Acesta era special proiectat pentru tăierea celor mai dure metale şi aliaje metalice. În anul 1970, tehnologia tăierilor şi prelucrărilor cu laser a avansat astfel încât din acel an se pot face tăieri de mare precizie în titan. În acelaşi timp s-au dezvoltat lasere pe bază de dioxid de carbon, lasere capabile să taie materiale nemetalice precum fibrele textile sau materialele organice.

• Cum funcționează anestezia?
• Cum ne influențează muzica?

În esenţa ei, orice rază laser este un flux de lumină într-o singură lungime de undă şi culoare, creată şi modulată artificial de către om. În cazul unui laser „clasic” pe bază de dioxid de carbon, dacă lungimea de undă este în spectrul de lumină infraroşie, raza laser este invizibilă ochiului omenesc.

Raza laser poate fi ghidată în direcţia dorită printr-un sistem special de oglinzi. Înainte de a ieşi din dispozitiv raza laser trece printr-un compartiment unde se află gaz concentrat, de obicei dioxid de carbon, oxigen sau azot. Tot acest sistem special face ca raza laser să fie foarte concentrată atunci când atinge orice material. Sistemul funcţionează cumva asemănător cu cel din situaţia în care cu ajutorul unei lupe puternice focalizăm concentrate razele soarelui pe o hârtie până când aceasta ia foc.

Însă în cazul laserelor, uriaşa densitate a luminii din rază provoacă o temperatură atât de puternică încât trece şi prin cele mai dure materiale. În momentul în care laserul atinge suprafaţa unui obiect din oţel, temperatura este atât de puternică încât apare un proces de ardere pe bază de oxigen, iar fluxul tăietor al razei este compus în acele momente din oxigen pur.