激光切割機的(de)激光切(qie)割(ge)技術是利(li)用經聚焦的(de)高(gao)功率密度激光束照射(she)工(gong)件,使(shi)被照射(she)的(de)材料迅速熔(rong)(rong)化、汽化、燒蝕或達到燃(ran)點,同時借助與光束同軸的(de)高(gao)速氣流吹除熔(rong)(rong)融(rong)物(wu)質(zhi),從而實(shi)現將工(gong)件割(ge)開,它屬于(yu)熱(re)切(qie)割(ge)方法之一。
激光切割是如何分類的呢?
激(ji)光(guang)切割(ge)(ge)可分(fen)為激(ji)光(guang)汽化切割(ge)(ge)、激(ji)光(guang)熔化切割(ge)(ge)、激(ji)光(guang)氧氣切割(ge)(ge)和激(ji)光(guang)劃片與控(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)高能量(liang)密度(du)的(de)(de)(de)激光束加(jia)熱(re)工件,使溫度(du)迅速(su)上升,在(zai)非(fei)常短的(de)(de)(de)時間(jian)內達到材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)沸點,材(cai)(cai)料(liao)開始汽化(hua),形成(cheng)蒸氣。這些蒸氣的(de)(de)(de)噴出速(su)度(du)很(hen)快(kuai),在(zai)蒸氣噴出的(de)(de)(de)同時,在(zai)材(cai)(cai)料(liao)上形成(cheng)切(qie)口(kou)。材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)汽化(hua)熱(re)一般很(hen)大,所以激光汽化(hua)切(qie)割(ge)時需要(yao)很(hen)大的(de)(de)(de)功(gong)率和功(gong)率密度(du)。激光汽化(hua)切(qie)割(ge)多用(yong)于極薄金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)和非(fei)金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(如紙、布、木材(cai)(cai)、塑(su)料(liao)和橡皮(pi)等)的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)。
激光熔化切割
激光(guang)熔化(hua)切割(ge)時,用激光(guang)加熱使金(jin)屬(shu)(shu)材料熔化(hua),然(ran)后通(tong)過與光(guang)束同(tong)軸的噴嘴噴吹非氧化(hua)性氣體(Ar、He、N等),依靠(kao)氣體的強大壓力(li)使液態金(jin)屬(shu)(shu)排出,形成(cheng)切口。激光(guang)熔化(hua)切割(ge)不(bu)需要(yao)使金(jin)屬(shu)(shu)完全汽化(hua),所需能量(liang)只有汽化(hua)切割(ge)的1/10。激光(guang)熔化(hua)切割(ge)主要(yao)用于一些不(bu)易氧化(hua)的材料或活性金(jin)屬(shu)(shu)的切割(ge),如不(bu)銹鋼(gang)、鈦、鋁及其合(he)金(jin)等。

激光氧氣切割
激光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣切(qie)割(ge)原(yuan)理(li)類(lei)似(si)于(yu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)乙炔切(qie)割(ge)。它是用(yong)激光(guang)(guang)作為預熱(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)源,用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣等(deng)活性氣體作為切(qie)割(ge)氣體。噴吹(chui)出的(de)氣體一(yi)方面與切(qie)割(ge)金屬(shu)作用(yong),發(fa)生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying),放出大量(liang)的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)熱(re)(re)(re)(re);另一(yi)方面把熔(rong)(rong)融的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物和(he)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)物從(cong)反應(ying)(ying)區吹(chui)出,在金屬(shu)中(zhong)形成切(qie)口。由于(yu)切(qie)割(ge)過程中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)產(chan)生了大量(liang)的(de)熱(re)(re)(re)(re),所以激光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣切(qie)割(ge)所需要的(de)能量(liang)只是熔(rong)(rong)化(hua)(hua)切(qie)割(ge)的(de)1/2,而切(qie)割(ge)速(su)度(du)遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)激光(guang)(guang)汽化(hua)(hua)切(qie)割(ge)和(he)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)切(qie)割(ge)。激光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣切(qie)割(ge)主要用(yong)于(yu)碳(tan)鋼、鈦鋼以及熱(re)(re)(re)(re)處理(li)鋼等(deng)易(yi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)金屬(shu)材(cai)料。
激光劃片與控制斷裂
激(ji)光(guang)(guang)劃(hua)片是利用(yong)高能量密度(du)的(de)激(ji)光(guang)(guang)在脆(cui)性材料(liao)的(de)表面進行掃描,使材料(liao)受(shou)熱(re)(re)蒸發出一(yi)條(tiao)小(xiao)槽(cao),然(ran)后(hou)施加一(yi)定(ding)的(de)壓力(li),脆(cui)性材料(liao)就會沿(yan)小(xiao)槽(cao)處(chu)裂(lie)開。激(ji)光(guang)(guang)劃(hua)片用(yong)的(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)一(yi)般為Q開關激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和(he)CO2激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)。控制斷(duan)裂(lie)是利用(yong)激(ji)光(guang)(guang)刻槽(cao)時(shi)所產生(sheng)的(de)陡(dou)峭的(de)溫度(du)分布(bu),在脆(cui)性材料(liao)中產生(sheng)局部熱(re)(re)應(ying)力(li),使材料(liao)沿(yan)小(xiao)槽(cao)斷(duan)開。
激光切(qie)割與其他熱切(qie)割方法相比較(jiao),總的特點是切(qie)割速度快(kuai)、質量高。