激(ji)(ji)光切(qie)割機的(de)激(ji)(ji)光切(qie)割技術是(shi)利用(yong)經(jing)聚焦(jiao)的(de)高功率密度激(ji)(ji)光束照(zhao)射工件,使被照(zhao)射的(de)材料迅速熔化(hua)、汽化(hua)、燒蝕或達到燃點,同時(shi)借助與光束同軸的(de)高速氣流吹除熔融物(wu)質,從(cong)而實現將工件割開,它屬于熱切(qie)割方法之一(yi)。
激光切(qie)割是如(ru)何分類的呢?
激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)可分(fen)為激光(guang)汽化切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)、激光(guang)熔化切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)、激光(guang)氧(yang)氣切(qie)割(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)激光(guang)劃片與(yu)控(kong)制斷裂(lie)四類:
不同激光切割方式的實現原理
激(ji)光汽化(hua)切割
利用高(gao)能量密度(du)的(de)激(ji)光束加熱工(gong)件,使溫度(du)迅速上升(sheng),在非(fei)常(chang)短(duan)的(de)時(shi)間內達到(dao)材(cai)料的(de)沸點,材(cai)料開始汽(qi)化(hua)(hua),形成蒸氣(qi)。這些蒸氣(qi)的(de)噴(pen)(pen)出速度(du)很(hen)快,在蒸氣(qi)噴(pen)(pen)出的(de)同時(shi),在材(cai)料上形成切口(kou)。材(cai)料的(de)汽(qi)化(hua)(hua)熱一般很(hen)大,所以激(ji)光汽(qi)化(hua)(hua)切割時(shi)需要很(hen)大的(de)功率(lv)和(he)功率(lv)密度(du)。激(ji)光汽(qi)化(hua)(hua)切割多(duo)用于極薄金屬材(cai)料和(he)非(fei)金屬材(cai)料(如紙(zhi)、布、木(mu)材(cai)、塑料和(he)橡皮等)的(de)切割。

激(ji)光(guang)熔(rong)化(hua)切割
激(ji)光熔(rong)化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)時(shi),用(yong)激(ji)光加熱使金屬(shu)(shu)材(cai)料熔(rong)化(hua)(hua),然(ran)后通過(guo)與光束同(tong)軸的(de)(de)噴嘴噴吹非氧化(hua)(hua)性(xing)氣體(Ar、He、N等(deng)),依靠氣體的(de)(de)強大壓力使液態金屬(shu)(shu)排出,形成切(qie)(qie)口。激(ji)光熔(rong)化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)不需要使金屬(shu)(shu)完全汽化(hua)(hua),所需能量(liang)只有(you)汽化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)1/10。激(ji)光熔(rong)化(hua)(hua)切(qie)(qie)割(ge)(ge)主(zhu)要用(yong)于一些不易氧化(hua)(hua)的(de)(de)材(cai)料或(huo)活性(xing)金屬(shu)(shu)的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge),如不銹(xiu)鋼、鈦、鋁及其合金等(deng)。
激光氧氣(qi)切割(ge)
激(ji)光氧氣(qi)切割(ge)(ge)原理類似于(yu)氧乙炔(gui)切割(ge)(ge)。它是用激(ji)光作為預熱熱源,用氧氣(qi)等(deng)活(huo)性氣(qi)體作為切割(ge)(ge)氣(qi)體。噴吹出的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體一(yi)方(fang)面(mian)與(yu)切割(ge)(ge)金屬作用,發生(sheng)氧化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying),放出大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)熱;另一(yi)方(fang)面(mian)把熔融的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)物和(he)熔化(hua)(hua)(hua)物從反(fan)(fan)應(ying)區吹出,在金屬中形成切口。由(you)于(yu)切割(ge)(ge)過程中的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)了(le)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)熱,所(suo)以激(ji)光氧氣(qi)切割(ge)(ge)所(suo)需(xu)要的(de)(de)(de)(de)能量(liang)只是熔化(hua)(hua)(hua)切割(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)1/2,而切割(ge)(ge)速度遠(yuan)遠(yuan)大(da)(da)于(yu)激(ji)光汽化(hua)(hua)(hua)切割(ge)(ge)和(he)熔化(hua)(hua)(hua)切割(ge)(ge)。激(ji)光氧氣(qi)切割(ge)(ge)主(zhu)要用于(yu)碳鋼(gang)(gang)、鈦(tai)鋼(gang)(gang)以及熱處理鋼(gang)(gang)等(deng)易氧化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)金屬材料。
激光劃片(pian)與控制斷裂
激光(guang)劃片是利用(yong)高能量密(mi)度的(de)激光(guang)在脆性(xing)(xing)材(cai)料(liao)(liao)的(de)表面進行掃描,使(shi)材(cai)料(liao)(liao)受熱(re)蒸發出一(yi)條小(xiao)槽,然(ran)后施加一(yi)定(ding)的(de)壓力,脆性(xing)(xing)材(cai)料(liao)(liao)就會沿小(xiao)槽處(chu)裂開(kai)(kai)。激光(guang)劃片用(yong)的(de)激光(guang)器(qi)(qi)一(yi)般為Q開(kai)(kai)關(guan)激光(guang)器(qi)(qi)和(he)CO2激光(guang)器(qi)(qi)。控制斷裂是利用(yong)激光(guang)刻槽時所產生(sheng)的(de)陡(dou)峭的(de)溫度分布(bu),在脆性(xing)(xing)材(cai)料(liao)(liao)中(zhong)產生(sheng)局部熱(re)應力,使(shi)材(cai)料(liao)(liao)沿小(xiao)槽斷開(kai)(kai)。
激(ji)光切割(ge)(ge)與其他熱切割(ge)(ge)方法(fa)相比(bi)較,總的特點是切割(ge)(ge)速度快、質量(liang)高(gao)。