激光切割機的(de)激光(guang)(guang)切割(ge)技術是利用經(jing)聚焦的(de)高(gao)功率密度激光(guang)(guang)束照射(she)工件,使被照射(she)的(de)材料迅速(su)熔化、汽化、燒蝕或達到燃(ran)點,同(tong)時(shi)借助與光(guang)(guang)束同(tong)軸的(de)高(gao)速(su)氣流吹除熔融(rong)物質,從而實現將工件割(ge)開,它(ta)屬于熱切割(ge)方法之一。
激光切割是如何分類的呢?
激(ji)光(guang)切割可分為激(ji)光(guang)汽化(hua)(hua)切割、激(ji)光(guang)熔(rong)化(hua)(hua)切割、激(ji)光(guang)氧氣切割和激(ji)光(guang)劃(hua)片與控(kong)制斷裂四類:
不同激光切割方式的實現原理
激光汽化切割
利用(yong)(yong)高能(neng)量密(mi)(mi)度(du)的(de)(de)激光(guang)束加熱工件,使溫度(du)迅速上(shang)升,在(zai)非(fei)常(chang)短的(de)(de)時(shi)間內達到材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)沸點(dian),材(cai)(cai)料(liao)(liao)開始汽(qi)化(hua),形成(cheng)蒸(zheng)氣。這些蒸(zheng)氣的(de)(de)噴出速度(du)很快,在(zai)蒸(zheng)氣噴出的(de)(de)同時(shi),在(zai)材(cai)(cai)料(liao)(liao)上(shang)形成(cheng)切口。材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)汽(qi)化(hua)熱一般(ban)很大(da),所以激光(guang)汽(qi)化(hua)切割時(shi)需要很大(da)的(de)(de)功(gong)率和(he)功(gong)率密(mi)(mi)度(du)。激光(guang)汽(qi)化(hua)切割多用(yong)(yong)于極(ji)薄(bo)金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)非(fei)金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)(如(ru)紙、布(bu)、木材(cai)(cai)、塑料(liao)(liao)和(he)橡(xiang)皮等)的(de)(de)切割。
激光熔化切割
激(ji)(ji)光熔(rong)化切割(ge)時,用激(ji)(ji)光加熱(re)使(shi)金屬材料(liao)熔(rong)化,然(ran)后(hou)通(tong)過與光束(shu)同(tong)軸的(de)噴嘴噴吹非氧化性(xing)氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的(de)強(qiang)大壓力使(shi)液(ye)態(tai)金屬排出,形成切口。激(ji)(ji)光熔(rong)化切割(ge)不需(xu)(xu)要使(shi)金屬完全汽化,所(suo)需(xu)(xu)能(neng)量(liang)只有汽化切割(ge)的(de)1/10。激(ji)(ji)光熔(rong)化切割(ge)主要用于一些(xie)不易氧化的(de)材料(liao)或活性(xing)金屬的(de)切割(ge),如不銹鋼(gang)、鈦、鋁及其合金等。
激光氧氣切割
激(ji)(ji)光(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)原(yuan)理(li)類似于氧(yang)(yang)(yang)(yang)乙炔(gui)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。它是(shi)用(yong)激(ji)(ji)光(guang)作(zuo)為預熱(re)熱(re)源(yuan),用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)等活(huo)性氣(qi)(qi)體作(zuo)為切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氣(qi)(qi)體。噴吹出的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體一(yi)方(fang)面(mian)與切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)金屬作(zuo)用(yong),發生氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應,放(fang)出大量的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)熱(re);另一(yi)方(fang)面(mian)把(ba)熔融(rong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)和熔化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)從反(fan)(fan)應區吹出,在金屬中形(xing)成(cheng)切(qie)(qie)口。由(you)于切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)過程中的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應產生了(le)大量的(de)(de)(de)熱(re),所以(yi)激(ji)(ji)光(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)所需要的(de)(de)(de)能(neng)量只是(shi)熔化(hua)(hua)(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)1/2,而(er)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)速度(du)遠遠大于激(ji)(ji)光(guang)汽化(hua)(hua)(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)和熔化(hua)(hua)(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)。激(ji)(ji)光(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)主要用(yong)于碳鋼、鈦鋼以(yi)及熱(re)處理(li)鋼等易氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)金屬材料。
激光劃片與控制斷裂
激(ji)光(guang)劃(hua)片是(shi)利(li)用高能(neng)量密(mi)度的(de)激(ji)光(guang)在脆(cui)(cui)性材(cai)料(liao)的(de)表面(mian)進行掃描,使(shi)材(cai)料(liao)受(shou)熱(re)蒸發出(chu)一條小槽(cao),然(ran)后施加一定的(de)壓力,脆(cui)(cui)性材(cai)料(liao)就(jiu)會(hui)沿(yan)小槽(cao)處裂開(kai)。激(ji)光(guang)劃(hua)片用的(de)激(ji)光(guang)器一般為Q開(kai)關激(ji)光(guang)器和(he)CO2激(ji)光(guang)器。控(kong)制斷裂是(shi)利(li)用激(ji)光(guang)刻槽(cao)時所(suo)產生的(de)陡(dou)峭的(de)溫度分布,在脆(cui)(cui)性材(cai)料(liao)中產生局部熱(re)應(ying)力,使(shi)材(cai)料(liao)沿(yan)小槽(cao)斷開(kai)。
激(ji)光切(qie)割(ge)與其他熱切(qie)割(ge)方法相比較,總的特點是切(qie)割(ge)速度快、質(zhi)量高(gao)。