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激光切割主要工艺

文章出处:2souche.com 作者:尊信激光切割人气: 发表时间:2019-04-10 17:17
  主要工艺有以下几种:
  1、汽化切割。
  在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足.以避.免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅.助气体流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通过这种汽化切割方法切割成形的。激光切割加工定制
  汽化切割过程中,蒸汽随身带走熔化质点和冲刷碎屑,形成孔洞。汽化过程中,大约40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
  2、熔化切割。
  当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内.部开始蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所.有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅.助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前.沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
  3、氧化熔化切割。
  熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激.烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
  (1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激.烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内.部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
  (2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前.沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去.除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快.速冷却,这对切割质量也是不利的。
  (3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热.能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全.部能量的60%左右。
  很明.显,与惰性气体比较,使用氧作辅.助气体可获得较高的切割速度。
  (4)在拥.有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。
  4、控制断裂切割。
  对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任.何需要的方向产生。
  要注意的是,这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝。切割特.大封闭外形也不容易获得成功。控制断裂切割速度快,不需要太高的功率,否则会引起工件表面熔化,破坏切缝边缘。其主要控制参数是激光功率和光斑尺寸大小。
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