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激光切割的四種切割方式

2022-01-14 10:30:59

激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸處理方法。激光束聚焦后形成高能量密度光斑,具有切割的特點。激光切割主要有四種不同的切割方法來處理不同的情況。

蘭州激光切割

1.熔化切割

在激光熔化切割中,工件局部熔化后,借助氣流噴射熔化材料。由于材料的轉移只發生在其液體狀態下,因此該過程稱為激光熔化切割。激光熔化切割時,當然是將材料加熱到一定溫度下熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴射非氧化氣體,利用氣體壓力排出液體金屬,形成切口。激光熔化切割所需能量僅為蒸發切割的1/10,不需要完全蒸發金屬。激光熔化切割可獲得鐵材料和鈦金屬的無氧化切口。對于鋼材,產生熔化但不氣化的激光功率密度在104W/cm2~105W/cm2之間。

2.汽化切割

在激光蒸發切割過程中,采用高能量、高密度的激光束加熱工件,使溫度升高,并在很短的時間內將材料蒸發成蒸汽。當這些蒸汽噴出時,材料上會形成一個切口,從而達到切割效果。然而,一般來說,材料蒸發的熱量很大,因此材料表面溫度上升到沸點溫度的速度如此之快,以避免熱傳導引起的熔化。因此,一些材料蒸發成蒸汽消失,一些材料作為噴射物從接縫底部被輔助氣體吹走。在這種情況下,需要非常高的激光功率。為了防止材料的蒸汽凝結到接縫壁上,材料的厚度不得大大超過激光束的直徑。因此,該處理僅適用于避免熔化材料排除的情況。激光蒸發切割中使用的材料一般包括極薄的金屬材料和非金屬材料。在板材厚度一定的情況下,樶大切割速度與材料的氣化溫度相反。所需的激光功率僅限于108W/cm2,樶大切割深度和光束焦點位置。假設有足夠的激光功率。

3.氧化熔化切割(激光火焰切割)

惰性氣體通常用于熔化切割。如果用氧氣或其他活性氣體代替,材料在激光束的照射下被點燃,與氧氣發生強烈的化學反應,產生另一個熱源,使材料進一步加熱,稱為氧化熔化切割。由于這種效果,該方法可以獲得的切割速率高于熔化切割。另一方面,該方法可能比熔化切割的切割質量差。事實上,它會產生更寬的接縫,明顯的粗糙度,增加熱影響區域,邊緣質量較差。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時不好(有燒掉尖角的危險)。

蘭州激光切割加工

4.控制斷裂切割

對于易受熱損傷的脆性材料,通過激光束加熱進行高速、可控的切割,稱為控制斷裂切割。該切割過程的主要內容是:激光束加熱脆性材料的小區域,導致該區域的熱梯度大,機械變形嚴重,導致材料形成裂縫。只要保持平衡的加熱梯度,激光束就可以在任何需要的方向引導裂縫。這種切割材料通常是脆性材料。


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