激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表麵,在極短時間內(nei) 將材料加熱到幾千至上萬(wan) 攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體(ti) 將熔化或氣化物質從(cong) 切縫中吹走,達到切割材料的目的。激光切割技術廣泛應用於(yu) 金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。
雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對紅外波能量有很高的反射率,但發射處於(yu) 遠紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應用於(yu) 許多金屬的激光切割實踐。金屬對10.6um激光束的起始吸收率隻有0.5%~10%,但是,當具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表麵時,卻能在微秒級的時間內(nei) 很快使表麵開始熔化。處於(yu) 熔融態的大多數金屬的吸收率急劇上升,一般可提高60%~80%。
1、碳鋼激光切割機加工工藝
現代激光切割係統可以切割碳鋼板的最大厚度可達20MM,利用氧化熔化切割機製切割碳鋼的切縫可控製在滿意的寬度範圍,對薄板其切縫可窄至0.1MM左右。
2、不鏽鋼激光切割機加工工藝
激光切割對利用不鏽鋼薄板作為(wei) 主構件的製造業(ye) 來說是個(ge) 有效的加工工具。在嚴(yan) 格控製激光切割過程中的熱輸入措施下,可以限製切邊熱影響區變得很小,從(cong) 而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。
3、合金鋼激光切割機加工工藝
大多數合金結構鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質量。即使是一些高強度材料,隻要工藝參數控製得當,可獲得平直、無粘渣切邊。不過,對於(yu) 含鎢的高速工具鋼和熱模鋼,激光切割時會(hui) 有熔蝕和粘渣現象發生。
4、鋁及合金激光切割機加工工藝
鋁切割屬於(yu) 熔化切割機製,所用輔助氣體(ti) 主要用於(yu) 從(cong) 切割區吹走熔融產(chan) 物,通常可獲得較好的切麵質量。對某些鋁合金來說,要注意預防切縫表麵晶間微裂縫產(chan) 生。
5、銅及合金激光切割機加工工藝
純銅(紫銅)由於(yu) 太高的反射率,基本上不能用CO2激光束切割。黃銅(銅合金)使用較高激光功率,輔助氣體(ti) 采用空氣或氧,可以對較薄的板材進行切割。
6、鈦及合金激光切割機加工工藝
純鈦能很好耦合聚焦激光束轉化的熱能,輔助氣體(ti) 采用氧時化學反應激烈,切割速度較快,但易在切邊生成氧化層,不小心還會(hui) 引起過燒。為(wei) 穩妥起見,采用空氣作為(wei) 輔助氣體(ti) 比較好,以確保切割質量。
飛機製造業(ye) 常用的鈦合金激光切割質量較好,雖然切縫底部會(hui) 有少許粘渣,但很容易清除。
7、鎳合金激光切割機加工工藝
鎳基合金也稱超級合金,品種很多。其中大多數都可實施氧化熔化切割。
總結:
隨著激光產(chan) 業(ye) 的飛速發展,相關(guan) 的激光技術與(yu) 激光產(chan) 品也日趨成熟。在激光切割機領域,目前呈現出YAG固體(ti) 激光切割機、CO2激光切割機雙足鼎力,但是光纖激光切割機已經開始後來居上。
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