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激光切割产业发展的相关知识
日期:[2022/4/18 8:29:07]   共阅[36]次

      激光切割是激光加工中应用广泛的技术。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的一个重要应用领域。结合计算机控制的自动设备,激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹易于修改。激光切割无机械变形,无刀具磨损,易于实现自动化生产。
     激光切割广泛应用于钣金加工、五金加工、广告制作、厨具、汽车、灯具、锯片、电梯、金属工艺品、纺织机械、粮食机械、眼镜生产、航空航天、医疗设备、仪器仪表等行业。特别是在钣金加工行业已经取代了传统的加工方法,深受行业用户的青睐。
     1、激光切割技术
     激光切割是利用高功率密度的激光束照射被切割的材料,使材料迅速加热到汽化温度,蒸发形成孔洞。随着光束在材料上的运动,孔不断形成狭窄(如约0.1mm)的狭缝,完成对材料的切割。
     激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧切割和激光划片和可控断口。
     1. 激光汽化切割
     利用高能量密度的激光束对工件进行加热,温度迅速上升,在很短的时间内达到材料的沸点。蒸汽以高速喷射出来,同时在材料上形成一个缺口。材料的汽化热一般都很大,所以激光汽化切割需要很大的功率和功率密度。
     激光汽化用于切割很薄的金属和非金属材料(如纸、布、木、塑料、橡胶、泡沫等)。超短脉冲激光使该技术可以应用于其他材料。金属中的自由电子会吸收激光并剧烈加热。激光脉冲不与熔融粒子和等离子体发生反应,物质直接升华,没有时间将能量以热的形式转移到周围的物质。皮秒脉冲烧蚀过程中没有明显的热效应、熔化和毛刺形成。
     2. 激光熔化切割
     在激光熔化切割中,通过激光加热熔化金属材料,然后通过与光束同轴的喷嘴注入非氧化气体(AR、he、N等),液态金属被气体的强大压力排出,形成切口。激光熔融切割不需要将金属完全汽化,所需能量仅为汽化切割的1/10。
     激光熔切主要用于切割一些不氧化的材料或活性金属,如不锈钢、钛、铝及其合金,也可用于切割其他易熔材料,如陶瓷。
     3.激光氧切割(火焰切割)
     激光氧切割的原理与氧乙炔切割相似。它采用激光作为预热热源,氧气等活性气体作为切割气体。一方面,注入的气体与切削金属发生氧化反应,释放出大量的氧化热;另一方面,它将熔化的氧化物吹出反应区,在金属上形成缺口。由于切割过程中氧化反应产生大量热量,激光氧切割所需能量仅为熔化切割的一半,切割速度远高于激光汽化切割和熔化切割。激光氧切割主要用于碳钢、钛钢和热处理钢等易氧化金属材料。
     4. 激光划线和断裂控制
     激光刻划是利用高能量密度的激光对脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发成小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿着小槽产生裂纹。用于激光刻划的激光器一般是调q激光器和二氧化碳激光器。
     控制断裂是利用激光开槽产生的陡峭温度分布在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断裂。

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