激光切割機的激光切割技術(shu)是利用(yong)經聚焦的高功率密度激光束照(zhao)射(she)工件,使(shi)被照(zhao)射(she)的材料迅速(su)熔化(hua)、汽化(hua)、燒蝕(shi)或達到燃(ran)點,同時借助與光束同軸的高速(su)氣流吹除熔融(rong)物(wu)質,從而實現將工件割開,它屬于熱(re)切割方法之一。
激光切割是如何分類的呢?
激(ji)光(guang)切割可分(fen)為激(ji)光(guang)汽化(hua)切割、激(ji)光(guang)熔化(hua)切割、激(ji)光(guang)氧氣切割和激(ji)光(guang)劃(hua)片與控(kong)制斷裂(lie)四類:
不同激光切割方式的實現原理
激光汽化切割
利用高能量密(mi)度的(de)(de)激光束加熱(re)工件,使溫度迅速上升,在(zai)非(fei)常短的(de)(de)時(shi)間內達(da)到材(cai)料(liao)的(de)(de)沸(fei)點,材(cai)料(liao)開始汽(qi)化(hua)(hua),形(xing)成蒸(zheng)氣(qi)(qi)。這些蒸(zheng)氣(qi)(qi)的(de)(de)噴出(chu)速度很快,在(zai)蒸(zheng)氣(qi)(qi)噴出(chu)的(de)(de)同時(shi),在(zai)材(cai)料(liao)上形(xing)成切(qie)(qie)口。材(cai)料(liao)的(de)(de)汽(qi)化(hua)(hua)熱(re)一般很大(da),所以(yi)激光汽(qi)化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)時(shi)需要很大(da)的(de)(de)功率和(he)功率密(mi)度。激光汽(qi)化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)多用于(yu)極薄金屬材(cai)料(liao)和(he)非(fei)金屬材(cai)料(liao)(如紙、布(bu)、木材(cai)、塑料(liao)和(he)橡皮等)的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)。
激光熔化切割
激光(guang)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)切割(ge)時,用(yong)激光(guang)加熱使(shi)金(jin)屬(shu)材料熔(rong)(rong)化(hua)(hua),然(ran)后通過與光(guang)束同軸的噴嘴(zui)噴吹非氧(yang)化(hua)(hua)性氣(qi)體(Ar、He、N等),依靠氣(qi)體的強大壓力使(shi)液態(tai)金(jin)屬(shu)排出,形成(cheng)切口。激光(guang)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)切割(ge)不(bu)需(xu)(xu)要使(shi)金(jin)屬(shu)完全汽化(hua)(hua),所需(xu)(xu)能量只有汽化(hua)(hua)切割(ge)的1/10。激光(guang)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)切割(ge)主要用(yong)于一(yi)些不(bu)易氧(yang)化(hua)(hua)的材料或(huo)活性金(jin)屬(shu)的切割(ge),如不(bu)銹鋼、鈦(tai)、鋁及(ji)其(qi)合金(jin)等。

激光氧氣切割
激(ji)(ji)光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)原理類似于(yu)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)乙炔切(qie)(qie)(qie)割(ge)。它是用(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)作為預(yu)熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)源,用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)等活性氣(qi)(qi)體作為切(qie)(qie)(qie)割(ge)氣(qi)(qi)體。噴吹(chui)出(chu)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體一方(fang)面與切(qie)(qie)(qie)割(ge)金屬(shu)作用(yong),發生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反應,放出(chu)大量的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)熱(re)(re)(re);另一方(fang)面把熔融的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物和(he)熔化(hua)物從反應區吹(chui)出(chu),在金屬(shu)中(zhong)(zhong)形成切(qie)(qie)(qie)口。由(you)于(yu)切(qie)(qie)(qie)割(ge)過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反應產生了大量的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re),所以激(ji)(ji)光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)所需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)能量只是熔化(hua)切(qie)(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)(de)1/2,而切(qie)(qie)(qie)割(ge)速(su)度遠遠大于(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)汽化(hua)切(qie)(qie)(qie)割(ge)和(he)熔化(hua)切(qie)(qie)(qie)割(ge)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)切(qie)(qie)(qie)割(ge)主要(yao)用(yong)于(yu)碳鋼(gang)、鈦鋼(gang)以及熱(re)(re)(re)處(chu)理鋼(gang)等易(yi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)金屬(shu)材料。
激光劃片與控制斷裂
激(ji)光劃片是利(li)用高能量密度的(de)激(ji)光在脆性(xing)(xing)材料的(de)表面進行(xing)掃描,使材料受熱蒸發出一(yi)條小(xiao)槽(cao),然后施加一(yi)定(ding)的(de)壓力,脆性(xing)(xing)材料就會(hui)沿小(xiao)槽(cao)處裂(lie)開(kai)。激(ji)光劃片用的(de)激(ji)光器(qi)一(yi)般為(wei)Q開(kai)關激(ji)光器(qi)和CO2激(ji)光器(qi)。控制斷裂(lie)是利(li)用激(ji)光刻槽(cao)時所產生的(de)陡峭的(de)溫度分布,在脆性(xing)(xing)材料中產生局部熱應力,使材料沿小(xiao)槽(cao)斷開(kai)。
激光切割(ge)與其他熱切割(ge)方法(fa)相比較,總(zong)的特點是切割(ge)速度快、質量高。