激(ji)光切割(ge)機的(de)激(ji)光切割(ge)技術(shu)是(shi)利(li)用經聚(ju)焦(jiao)的(de)高功率密度(du)激(ji)光束照射工件(jian),使被(bei)照射的(de)材料迅(xun)速熔化、汽(qi)化、燒蝕或(huo)達到(dao)燃(ran)點,同時(shi)借助與光束同軸的(de)高速氣流吹除熔融物質,從而實(shi)現將工件(jian)割(ge)開,它屬于熱(re)切割(ge)方法之一。
激光(guang)切割是如(ru)何(he)分類的呢?
激(ji)(ji)光(guang)切割(ge)可分為(wei)激(ji)(ji)光(guang)汽化切割(ge)、激(ji)(ji)光(guang)熔化切割(ge)、激(ji)(ji)光(guang)氧氣切割(ge)和激(ji)(ji)光(guang)劃片與控制(zhi)斷(duan)裂四(si)類:
不同激光切割(ge)方(fang)式的實(shi)現(xian)原理
激光汽化切割
利用(yong)高能量密度(du)(du)的(de)(de)(de)激光(guang)束加熱(re)工件,使(shi)溫(wen)度(du)(du)迅速上(shang)(shang)升,在(zai)非常短(duan)的(de)(de)(de)時間(jian)內達到材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)沸點,材(cai)料(liao)開始汽(qi)化,形成蒸氣。這(zhe)些蒸氣的(de)(de)(de)噴出(chu)速度(du)(du)很快,在(zai)蒸氣噴出(chu)的(de)(de)(de)同(tong)時,在(zai)材(cai)料(liao)上(shang)(shang)形成切(qie)口。材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)汽(qi)化熱(re)一般很大,所以(yi)激光(guang)汽(qi)化切(qie)割(ge)(ge)時需(xu)要很大的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)和(he)功(gong)率(lv)密度(du)(du)。激光(guang)汽(qi)化切(qie)割(ge)(ge)多用(yong)于極薄金屬(shu)材(cai)料(liao)和(he)非金屬(shu)材(cai)料(liao)(如紙、布、木材(cai)、塑料(liao)和(he)橡皮等)的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)(ge)。

激光熔(rong)化(hua)切割(ge)
激(ji)光(guang)(guang)熔化(hua)切割時,用激(ji)光(guang)(guang)加熱(re)使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料熔化(hua),然后(hou)通過與光(guang)(guang)束同軸(zhou)的(de)噴(pen)(pen)嘴噴(pen)(pen)吹非(fei)氧(yang)化(hua)性(xing)氣體(Ar、He、N等(deng)),依靠氣體的(de)強大壓力使(shi)液態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)排(pai)出(chu),形成切口。激(ji)光(guang)(guang)熔化(hua)切割不(bu)需要使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)完(wan)全汽化(hua),所需能(neng)量只有汽化(hua)切割的(de)1/10。激(ji)光(guang)(guang)熔化(hua)切割主(zhu)要用于一些不(bu)易氧(yang)化(hua)的(de)材(cai)料或(huo)活性(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)切割,如不(bu)銹鋼(gang)、鈦、鋁及其合金(jin)等(deng)。
激光氧氣切(qie)割
激光氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)切(qie)割(ge)原理類似于氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)乙炔切(qie)割(ge)。它是用(yong)激光作為預熱熱源(yuan),用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)等(deng)活性(xing)氣(qi)體作為切(qie)割(ge)氣(qi)體。噴吹出(chu)的氣(qi)體一(yi)方面(mian)與(yu)切(qie)割(ge)金(jin)屬(shu)(shu)作用(yong),發生(sheng)(sheng)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反應(ying)(ying),放(fang)出(chu)大量(liang)(liang)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)熱;另一(yi)方面(mian)把熔(rong)(rong)融的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物(wu)和熔(rong)(rong)化(hua)物(wu)從反應(ying)(ying)區吹出(chu),在金(jin)屬(shu)(shu)中形成(cheng)切(qie)口。由于切(qie)割(ge)過程中的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反應(ying)(ying)產生(sheng)(sheng)了大量(liang)(liang)的熱,所以(yi)激光氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)切(qie)割(ge)所需要(yao)的能量(liang)(liang)只是熔(rong)(rong)化(hua)切(qie)割(ge)的1/2,而切(qie)割(ge)速度遠遠大于激光汽化(hua)切(qie)割(ge)和熔(rong)(rong)化(hua)切(qie)割(ge)。激光氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)切(qie)割(ge)主要(yao)用(yong)于碳鋼(gang)、鈦鋼(gang)以(yi)及(ji)熱處理鋼(gang)等(deng)易(yi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料。
激光劃片與控制斷裂
激(ji)光(guang)劃片是利用高能量密度(du)的(de)激(ji)光(guang)在脆(cui)性材(cai)(cai)料(liao)的(de)表(biao)面進行掃描,使材(cai)(cai)料(liao)受(shou)熱(re)蒸發(fa)出一(yi)條小槽,然后施加一(yi)定的(de)壓力,脆(cui)性材(cai)(cai)料(liao)就會(hui)沿(yan)小槽處(chu)裂開。激(ji)光(guang)劃片用的(de)激(ji)光(guang)器一(yi)般為Q開關激(ji)光(guang)器和CO2激(ji)光(guang)器。控制斷裂是利用激(ji)光(guang)刻(ke)槽時(shi)所產生的(de)陡峭的(de)溫度(du)分(fen)布,在脆(cui)性材(cai)(cai)料(liao)中產生局部熱(re)應力,使材(cai)(cai)料(liao)沿(yan)小槽斷開。
激光切(qie)割(ge)(ge)與其他(ta)熱切(qie)割(ge)(ge)方法相比較,總的特點是(shi)切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)快、質量高。