激光切割是運用經集結的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料活絡熔化、汽化、燒蝕或抵達燃點,一起憑仗與(yu) 光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,然後完畢將工件割開。激光切割歸於(yu) 熱切開方法之一。
激光切割可分為(wei) 激光汽化切開、激光熔化切開、激光氧氣切開和激光劃片與(yu) 控製開裂四類。
1)激光汽化切開
運用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度活絡上升,在非常短的時間內(nei) 抵達材料的沸點,材料開始汽化,構成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的一起,在材料上構成堵截。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切開時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切開多用於(yu) 極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切開。
2)激光熔化切開
激光熔化切開時,用激光加熱使金屬材料熔化,然後經過與(yu) 光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(ti) (Ar、He、N等),依托氣體(ti) 的健旺壓力使液態金屬排出,構成堵截。激光熔化切開不需要使金屬徹底汽化,所需能量隻需汽化切開的1/10。 激光熔化切開首要用於(yu) 一些不易氧化的材料或活性金屬的切開,如不鏽鋼、鈦、鋁及其合金等。
3)激光氧氣切開
激光氧氣切開原理類似於(yu) 氧乙炔切開。它是用激光作為(wei) 預熱熱源,用氧氣等活性氣體(ti) 作為(wei) 切開氣體(ti) 。噴吹出的氣體(ti) 一方麵與(yu) 切開金屬作用,發作氧化反應,放出許多的氧化熱;另一方麵把熔融的氧化物和熔化物從(cong) 反應區吹出,在金屬中構成堵截。由於(yu) 切開進程中的氧化反應發作了許多的熱,所以激光氧氣切開所需要的能量僅(jin) 僅(jin) 熔化切開的1/2,而切開速度遠遠大於(yu) 激光汽化切開和熔化切開。 激光氧氣切開首要用於(yu) 碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。 4)激光劃片與(yu) 控製開裂
激光劃片是運用高能量密度的激光在脆性材料的表麵進行掃描,使材料受熱蒸宣告一條小槽,然後施加一定的壓力,脆性材料就會(hui) 沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為(wei) Q開關(guan) 激光器和CO2激光器。
控製開裂是運用激光刻槽時所發作的陡峭的溫度散布,在脆性材料中發作有些熱應力,使材料沿小槽斷開。 激光切割的特征
激光切割與(yu) 其他熱切開方法相比照,總的特征是切開速度快、質量高。具體(ti) 概括為(wei) 如下幾個(ge) 方麵。
由於(yu) 激光光斑小、能量密度高、切開速度快,因而激光切割可以獲得較好的切開質量。
① 激光切割堵截細窄,切縫兩(liang) 端平行並且與(yu) 表麵筆直,切開零件的標準精度可達±0.05mm。
② 切開表麵亮光秀美,表麵粗糙度隻需幾十微米,乃至激光切割可以作為(wei) 終究一道工序,無需機械加工,零部件可直接運用。
③ 材料經過激光切割後,熱影響區寬度很小,切縫附近材料的功用也幾乎不受影響,並且工件變形小,切開精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截麵形狀呈
現較為(wei) 規矩的長方形。激光切割、氧乙炔切開和等離子切開方法的比照見表1,切開材料為(wei) 6.2mm厚的低碳鋼板。
由於(yu) 激光的傳(chuan) 輸特性,激光切割機上一般配有多台數控工作台,整個(ge) 切開進程可以全部完畢數控。操作時,隻需改動數控程序,就可適用不一樣形狀零件的切開,既可進行二維切開,又可完畢三維切開。
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