激光束聚焦成很小的光點其最小直徑可小於(yu) 0.1mm),使焦點處達到很高的功率密度可超過106W/cm2)。這時光束輸入(由光能轉換)的熱量遠遠超過 被材料反射、傳(chuan) 導或擴散部分,材料很快加熱至汽化濕度,蒸發形成孔洞。隨著光束與(yu) 材料相對線性移動,使孔洞連續形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫。 切邊熱影響很小,基本沒有工件變形。
切割過程中還添加與(yu) 被切材料相適合的輔助氣體(ti) 。鋼切割時得用氧作為(wei) 輔助氣體(ti) 與(yu) 溶融金屬產(chan) 生放熱化學反應氧化材料,同時幫助吹走割縫內(nei) 的熔渣。切割 聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣,棉、紙等易燃材料切割使用惰性氣體(ti) 。進入噴嘴的輔助氣體(ti) 還能冷卻聚焦透鏡,防止煙塵進入透鏡座內(nei) 汙染鏡片並導致鏡片過熱。
大多數有機與(yu) 無機物都可以用激光切割(laser cutting)。在工業(ye) 製造占有分量很重的金屬加工業(ye) ,許多金屬材料,不管它具有什麽(me) 樣的硬度,都可進形無變形切割(目前使 用最先進的激光切割(laser cutting)係統可切割工業(ye) 用鋼的厚度已可接近20mm)。當然,對高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們(men) 也是好的傳(chuan) 熱導體(ti) ,因此激光切割(laser cutting)很困 難,甚至不能切割(某些難切割材料可使用脈衝(chong) 波激光束進行切割,由於(yu) 極高的脈衝(chong) 波峰值功率,會(hui) 使材料對光束的吸收係數瞬間急劇提高)。
激光切割(laser cutting)無毛刺,皺折、精度高,優(you) 於(yu) 等離子切割。對許多機電製造行業(ye) 來說,由於(yu) 微機程序的現代化激光切割(laser cutting)係統能方便切割不同形狀與(yu) 尺寸的工件(工 件圖紙也可修改),它往往比衝(chong) 切、模壓工藝更被優(you) 先選用;盡管它加工速度慢於(yu) 模衝(chong) ,但它沒有模具消耗,無需修理模具,還節約更換模具時間,從(cong) 而節省加工費 用,降低產(chan) 品成本,所以從(cong) 總體(ti) 上講在經濟上更為(wei) 合算。
另一方麵,從(cong) 如何使模具適應工件設計尺寸和形狀變化角度看,激光切割(laser cutting)也可發揮其精確、重現性好的優(you) 勢。作為(wei) 層疊模具的優(you) 先製造手段,由於(yu) 不需要高 級模具製作工,激光切割(laser cutting)運轉費用也並不昂貴,因此還能顯著地降低模具製造費用。激光切割(laser cutting)模具還帶來的附加好處是模具切邊會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 淺硬化層(熱影響區), 提高模具運行中的耐磨性。激光切割(laser cutting)的無接觸特點給圓鋸片切割成形帶來無應力優(you) 勢,由此提高了使用壽命。
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