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2019

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對激光切割技(jì )術的種類劃分(fēn)


    激光切割利用(yòng)高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很(hěn)快被加熱至汽化溫度,蒸發形成孔洞,随着光束對材料的移動,孔洞連續形成寬度很(hěn)窄的切縫,完成對材料的切割。
  激光切割可(kě)分(fēn)為(wèi)激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。
  1、激光氧氣切割(火焰切割)
  激光氧氣切割原理(lǐ)類似于氧乙炔切割。它是用(yòng)激光作(zuò)為(wèi)預熱熱源,用(yòng)氧氣等活性氣體(tǐ)作(zuò)為(wèi)切割氣體(tǐ)。噴吹出的氣體(tǐ)一方面與切割金屬作(zuò)用(yòng),發生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物(wù)和熔化物(wù)從反應區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應産生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能(néng)量隻是熔化切割的1/2,而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用(yòng)于碳鋼、钛鋼以及熱處理(lǐ)鋼等易氧化的金屬材料。
  2、激光劃片與控制斷裂
  激光劃片是利用(yòng)高能(néng)量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發出一條小(xiǎo)槽,然後施加一定的壓力,脆性材料就會沿小(xiǎo)槽處裂開。激光劃片用(yòng)的激光器一般為(wèi)Q開關激光器和CO2激光器。
  控制斷裂是利用(yòng)激光刻槽時所産生的陡峭的溫度分(fēn)布,在脆性材料中産生局部熱應力,使材料沿小(xiǎo)槽斷開。
  3、激光汽化切割
  利用(yòng)高能(néng)量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間内達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很(hěn)大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很(hěn)大,所以激光汽化切割時需要很(hěn)大的功率和功率密度。
  激光汽化切割多(duō)用(yòng)于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木(mù)材、塑料、橡皮、泡沫等)的切割。超短脈沖激光使這項技(jì )術可(kě)以應用(yòng)于其他(tā)材料。金屬中的自由電(diàn)子吸收激光并劇烈升溫。激光脈沖不與熔融的粒子和等離子體(tǐ)反應,材料直接升華,沒有時間将能(néng)量以熱量的形式傳給周圍材料。皮秒(miǎo)脈沖燒蝕材料時沒有明顯的熱效應,沒有熔化和毛刺形成。
  4、激光熔化切割
  激光熔化切割時,用(yòng)激光加熱使金屬材料熔化,然後通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(tǐ)(Ar、He、N等),依靠氣體(tǐ)的強大壓力使液态金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能(néng)量隻有汽化切割的1/10。
  激光熔化切割主要用(yòng)于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不鏽鋼、钛、鋁及其合金等,也可(kě)以用(yòng)于切割其他(tā)可(kě)熔材料。
 

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