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美国海宝激光切割主要工艺

发布时间:2019-01-23

1、汽化切割。

在激光切割中,材料表面温度升到沸点温度的速度是非常快的,以至于热传导来不及进行融化,于是部分融化后的材料汽化成蒸汽消失,其他一部分材料作为喷射物从切缝底部被辅助气体流吹走。这种现象需要非常高的激光工作功率。

其次要防止材料蒸气冷凝固到割缝壁上,材料的厚度一定不要超过激光光束的直径。因此此项加工只适合于铁基合金很小的使用领域。

此加工不能用于木材和陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外,这些材料通常要达到更厚的切口。在激光气化切割中,优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。激光功率和气化热对优焦点位置有一定的影响。在板材厚度一定的情况下,切割速度反比于材料的气化温度。所需的激光功率密度要大于108W/cm2。

2、熔化切割。

在激光熔化切割中,工件材料被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在液态情况下,所以这个过程被称作激光熔化切割。激光光束配上高纯性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参于切割。激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的力量高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下,限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。产生熔化但不到气化的激光功率密度,对于钢材料来说,在104W/cm2~105 W/cm2之间。

3、氧化熔化切割。

熔化切割一般使用惰性气体,如果用氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下很容易被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,使材料进一步加热,称为氧化熔化切割。

由于这项技术对于相同厚度的结构钢,采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。

4、控制断裂切割。

对于容易受到热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要技术是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热度数,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。

  

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