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廠家與您淺談激光切割的主要工藝有哪些?

2020-07-27 09:11:58

激光切割有哪些主要工藝?一般分為四種,廠家與您一起探討這四種加工工藝各自特點。

1. 汽化切割。

高功率密度激光加熱下,材料的表面溫度上升到沸點溫度如此之快,足以避免融化造成的熱傳導,所以部分材料蒸發成蒸汽和消失,并部分材料是逐出底部的縫隙。輔助氣流吹走了。一些不能融化的材料,如木材、碳材料和某些塑料,通過這種汽化切割方法被切割成各種形狀。

在蒸發和切割過程中,蒸汽帶走融化的顆粒和沖刷碎片,形成小孔。在蒸發過程中,大約40%的物質變成蒸汽消失,60%的物質被氣流以液滴的形式驅趕走。

2. 融化和切割。

當入射激光束的功率密度超過一定值時,在激光束照射點材料內部開始蒸發,形成空穴。一旦這個小孔形成,它就會像一個黑體一樣吸收所有入射光束的能量。小孔周圍環繞著一層熔化的金屬,然后與光束同軸的輔助氣流將孔周圍的熔化物質帶走。當工件移動時,小孔在切割方向上同步運動,形成狹縫。激光束繼續沿著狹縫的前沿照射,熔融物質被連續或脈動地吹離狹縫。

3.氧化熔化和切割。

熔煉和切割一般采用惰性氣體。如果被氧或其他活性氣體取代,材料在激光束的照射下被點燃,與氧的激烈化學反應產生另一個熱源,這被稱為氧化熔化和切割。具體描述如下:

(1)材料表面在激光束的照射下迅速加熱到點火溫度,與氧氣發生激烈的燃燒反應,釋放大量熱量。在這種熱量的作用下,材料內部形成了充滿蒸汽的小孔,這些小孔周圍是熔化的金屬壁。

(2)燃燒物質向爐渣的轉移控制著氧和金屬的燃燒速度,氧通過爐渣向著火前沿擴散的速度對燃燒速度也有很大影響。氧流量越高,燃燒化學反應越快,渣的去除越快。當然,氧氣流量不能盡可能的高,因為過快的流量會導致反應產物在狹縫出口的快速冷卻,這也不利于切割質量。

(3)很明顯,在氧化熔融和切割過程中存在兩種熱源,即激光輻照能量和氧與金屬化學反應產生的熱能。據估計,在切割鋼材時,氧化反應釋放的熱量約占切割所需總能量的60%。

顯然,與惰性氣體相比,使用氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速度。

(4)在雙熱源氧化熔切過程中,當氧的燃燒速度高于激光束的運動速度時,狹縫會出現寬而粗糙的現象。如果激光束的運動速度比氧的燃燒速度快,產生的狹縫就會又窄又光滑。

4. 控制裂縫切割。

對于易受熱破壞的脆性材料,采用激光束加熱進行高速可控切割,稱為可控斷裂切割。該切割過程的主要內容是:激光束加熱脆性材料的一小塊區域,導致該區域產生較大的熱梯度和嚴重的機械變形,導致材料產生裂紋。只要保持均勻的加熱梯度,激光束就可以將裂紋引導到任何想要的方向。

需要注意的是,這種可控斷口切割不適合切割尖角和角邊。要成功地切割一個非常大的閉合形狀是不容易的??刂茢嗫诤颓懈钏俣?,不需要太大的功率,否則會導致工件表面熔化,破壞切割縫的邊緣。主要控制參數是激光功率和光斑尺寸。

廠家與您淺談激光切割的主要工藝有哪些?

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