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厂家与您浅谈激光切割的主要工艺有哪些?

2020-07-27 09:11:58

激光切割有哪些主要工艺?一般分为四种,厂家与您一起探讨这四种加工工艺各自特点。

1. 汽化切割。

高功率密度激光加热下,材料的表面温度上升到沸点温度如此之快,足以避免融化造成的热传导,所以部分材料蒸发成蒸汽和消失,并部分材料是逐出底部的缝隙。辅助气流吹走了。一些不能融化的材料,如木材、碳材料和某些塑料,通过这种汽化切割方法被切割成各种形状。

在蒸发和切割过程中,蒸汽带走融化的颗粒和冲刷碎片,形成小孔。在蒸发过程中,大约40%的物质变成蒸汽消失,60%的物质被气流以液滴的形式驱赶走。

2. 融化和切割。

当入射激光束的功率密度超过一定值时,在激光束照射点材料内部开始蒸发,形成空穴。一旦这个小孔形成,它就会像一个黑体一样吸收所有入射光束的能量。小孔周围环绕着一层熔化的金属,然后与光束同轴的辅助气流将孔周围的熔化物质带走。当工件移动时,小孔在切割方向上同步运动,形成狭缝。激光束继续沿着狭缝的前沿照射,熔融物质被连续或脉动地吹离狭缝。

3.氧化熔化和切割。

熔炼和切割一般采用惰性气体。如果被氧或其他活性气体取代,材料在激光束的照射下被点燃,与氧的激烈化学反应产生另一个热源,这被称为氧化熔化和切割。具体描述如下:

(1)材料表面在激光束的照射下迅速加热到点火温度,与氧气发生激烈的燃烧反应,释放大量热量。在这种热量的作用下,材料内部形成了充满蒸汽的小孔,这些小孔周围是熔化的金属壁。

(2)燃烧物质向炉渣的转移控制着氧和金属的燃烧速度,氧通过炉渣向着火前沿扩散的速度对燃烧速度也有很大影响。氧流量越高,燃烧化学反应越快,渣的去除越快。当然,氧气流量不能尽可能的高,因为过快的流量会导致反应产物在狭缝出口的快速冷却,这也不利于切割质量。

(3)很明显,在氧化熔融和切割过程中存在两种热源,即激光辐照能量和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,在切割钢材时,氧化反应释放的热量约占切割所需总能量的60%。

显然,与惰性气体相比,使用氧气作为辅助气体可以获得更高的切割速度。

(4)在双热源氧化熔切过程中,当氧的燃烧速度高于激光束的运动速度时,狭缝会出现宽而粗糙的现象。如果激光束的运动速度比氧的燃烧速度快,产生的狭缝就会又窄又光滑。

4. 控制裂缝切割。

对于易受热破坏的脆性材料,采用激光束加热进行高速可控切割,称为可控断裂切割。该切割过程的主要内容是:激光束加热脆性材料的一小块区域,导致该区域产生较大的热梯度和严重的机械变形,导致材料产生裂纹。只要保持均匀的加热梯度,激光束就可以将裂纹引导到任何想要的方向。

需要注意的是,这种可控断口切割不适合切割尖角和角边。要成功地切割一个非常大的闭合形状是不容易的。控制断口和切割速度,不需要太大的功率,否则会导致工件表面熔化,破坏切割缝的边缘。主要控制参数是激光功率和光斑尺寸。

厂家与您浅谈激光切割的主要工艺有哪些?

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