Aangezien de verbindingen waarover dit project gaat, gesneden worden met buislasertoestellen, worden enkele aspecten die van belang zijn voor het snijden van buizen hier toegelicht.
Materiaal wordt het gemakkelijkst gesneden als de laserstraal loodrecht invalt op het oppervlak, dit heeft o.a. te maken met inkoppeling van de laserstraal in het materiaal en de stroming van het snijgas.
De benaming 2D-laser wordt gebruikt voor een laserkop die in drie loodrechte richtingen kan bewegen boven een vlak (de X-as gericht volgens de lengte-as
van het stuk, de Y-as volgens de breedte van het stuk en de Z-as loodrecht op het vlak). Er zijn geen bijkomende assen aanwezig. Het stuk (meestal een
vlakke plaat) ligt vast op het bed. Dit type lasertoestel wordt niet verder in het project beschouwd: de toepassing ervan zou beperkt blijven tot het
uitsnijden van gaten in een wand van een koker.
Om gekromde oppervlakken te snijden en de laserstraal toch loodrecht op het oppervlak te laten invallen, is het nodig dat de laserkop van twee bijkomende
assen voorzien wordt: de B en de C-as. Dit is wat men noemt een 3D-lasermachine. Met dit toestel is het dus ook mogelijk om het oppervlak onder hoek te
snijden. Een 2,5D-buizenlaser beschikt niet over de twee rotatieassen van de laserkop, maar over een bijkomende rotatieas voor het werkstuk: de buis of
koker wordt geklemd in een klauwplaat die kan roteren rond de as van de buis. De bijkomende as zorgt er dus voor dat het werkstuk kan bewegen. Hierbij kan
vermeld worden dat de klauwplaat eventueel de beweging langs de X-as kan realiseren. In dat geval moet de laserkop alleen in de Y- en de Z-richting van
de koker/buis kunnen bewegen.
Als over een 2D-buislasermachine gesproken wordt, dan wordt een 2,5D-lasertoestel bedoeld.
In een 3D-buizenlaser heeft de laserkop de twee bijkomende rotatie-assen B en C en bovendien de A-as die een rotatie om de X-as kan realiseren. Men spreekt in dit geval van een 6-assige machine. Bij een 3D-buizenlaser zal de snede dus niet noodzakelijk loodrecht op de buitenmantel van de buis of koker gemaakt worden.
Bij een 2,5D-laser staat de laserkop altijd loodrecht op het buitenoppvervlak van de de buis/koker en is de snede dus ook altijd loodrecht op het oppervlak. Bij een 3D-lasermachine kan de kop ook roteren zodat onder een (theoretisch) willekeurige hoek ten opzichte van de normaal op het oppervlak gesneden kan worden. Deze willekeurige hoek mag echter niet té groot zijn. Doorgaans wordt deze hoek beperkt tot 45°. De verschillen voor het eindresultaat tussen beide methodes worden toegelicht aan de hand van een voorbeeld.
Voorbeeld: doorvoer van een buis door een andere buis
Het klassieke voorbeeld: stel dat een staaf door een koker moet gestoken worden onder een hoek verschillend van 90° (bijvoorbeeld de langsgeleider van een balustrade door een verticaal geplaatste steun). Bij de klassieke methode wordt met een boor die de diameter heeft van de staaf een gat gemaakt in de horizontale koker. Indien deze bewerking met de nodige zorg wordt uitgevoerd (wat niet eenvoudig is door de zijdelingse krachten die op de boor worden uitgeoefend door te boren onder hoek) zal er nergens teveel materiaal worden weggenomen en zal de doorgevoerde staaf perfect passen in de bewerkte koker. Als onder een hoek wordt gesneden met een 3D-machine, kan hetzelfde resultaat bereikt worden als de hoek tussen de staaf en de koker groot genoeg is, de hoek waaronder de laserkop moet kantelen moet kleiner zijn dan 45°. Op de schets in de figuur is echter bewust gekozen voor een hoek die buiten dit bereik valt en dan ontstaan er ook met de 3D-techniek kleine spleetjes tussen beide buizen. De hoek die in deze tekening gebruikt is voor de laserstraal is 40°. Bij een 2,5D-buizenlaser blijft de laserstraal altijd loodrecht op het buitenoppervlak van de koker. Op die manier onstaan er altijd zichtbare spleetjes aan de aansluiting van beide buizen. Aan de linkerkant van de figuur moet aan het bovenvlak van de koker loodrecht op de binnenzijde worden gesneden, aan het ondervlak loodrecht op de buitenzijde; aan de rechterkant van deze figuur net omgekeerd: bovenaan loodrecht op de buitenzijde en onderaan loodrecht op de binnenzijde. Binnen dit project worden de voorgestelde verbindingen zoveel mogelijk ontworpen voor 2,5D-buizenlasers om volgende redenen:
Toch kan het, zeker voor zichtverbindingen, aangewezen zijn een 3D-ontwerp te maken.
De meeste buizen en kokers die worden gesneden met lasertechnologie zijn van constructiestaal of roestvast staal. Voor geen van deze beide materialen zijn er problemen bij het snijden. Voor aluminium wordt wel voorbehoud gemaakt, omwille van volgende redenen:
Er is een wel een legering, namelijk EN AW 5754 (oude benaming AlMg3) die zich van alle aluminiumlegeringen het beste laat lasersnijden en die als dusdanig toegepast wordt in de industrie.