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山東科銳爾激光設備有限公司

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    激光切割方法

    發布時間:2021-12-13    本文被閱讀 8006 次
    導讀:在激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫,而氣體本身不參于切割。

      激(ji)光切(qie)割方法如下:

      1. 激光熔化切割

      在激光熔(rong)化(hua)切(qie)(qie)割中,工(gong)件被(bei)局部熔(rong)化(hua)后借(jie)助氣流(liu)把熔(rong)化(hua)的材(cai)料噴射出去。因為材(cai)料的轉(zhuan)移只發生在其液態情況下,所以(yi)該過程被(bei)稱(cheng)作激光熔(rong)化(hua)切(qie)(qie)割。

      激光光束配上高純惰性切割氣體(ti)促使熔化的材料離開割縫,而氣體(ti)本身不參于切割。

      ——激(ji)光(guang)熔(rong)化切割(ge)可(ke)以得(de)到比(bi)氣化切割(ge)更高的切割(ge)速度。氣化所需的能(neng)量通(tong)常高于把(ba)材料(liao)熔(rong)化所需的能(neng)量。在(zai)激(ji)光(guang)熔(rong)化切割(ge)中,激(ji)光(guang)光(guang)束只被(bei)部分(fen)吸收。

      ——*大切割速(su)度(du)隨(sui)著(zhu)激光(guang)功率(lv)(lv)的(de)(de)增加(jia)而增加(jia),隨(sui)著(zhu)板材(cai)(cai)厚度(du)的(de)(de)增加(jia)和材(cai)(cai)料熔化(hua)溫度(du)的(de)(de)增加(jia)而幾乎反比例(li)地減小。在激光(guang)功率(lv)(lv)一(yi)定的(de)(de)情況下,限(xian)制因(yin)數就是割縫處(chu)的(de)(de)氣壓(ya)和材(cai)(cai)料的(de)(de)熱(re)傳導率(lv)(lv)。

      ——激光熔化(hua)切割對于鐵制材(cai)料和鈦金屬(shu)可(ke)以得到(dao)無氧化(hua)切口。

      ——產生熔(rong)化但不(bu)到氣化的激光功率密度,對(dui)于(yu)鋼材(cai)料來說,在(zai)104W/cm2~105 W/cm2之間。

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      2 激光火焰切割(ge)

      激(ji)光火焰切(qie)割與激(ji)光熔化(hua)切(qie)割的(de)(de)不同之處在(zai)于使用(yong)氧(yang)氣(qi)作為切(qie)割氣(qi)體。借助于氧(yang)氣(qi)和加(jia)熱后的(de)(de)金屬之間(jian)的(de)(de)相互作用(yong),產生化(hua)學(xue)反(fan)應使材料進一步加(jia)熱。由于此效(xiao)應,對于相同厚度的(de)(de)結構(gou)鋼,采用(yong)該(gai)方法可得到的(de)(de)切(qie)割速率比熔化(hua)切(qie)割要高(gao)。

      另(ling)一方面,該方法(fa)和熔化(hua)切割(ge)相比可能切口質量更差(cha)。實際上它會生(sheng)成更寬(kuan)的(de)(de)割(ge)縫、明(ming)顯的(de)(de)粗糙度、增加的(de)(de)熱影響(xiang)區和更差(cha)的(de)(de)邊(bian)緣質量。

      ——激光火(huo)焰切割在加工精(jing)密模(mo)型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危(wei)險)。可以(yi)使用脈(mo)沖模(mo)式的激光來限制(zhi)熱影(ying)響。

      ——所用的(de)激(ji)光功率決定切割速度。在激(ji)光功率一定的(de)情況下,限制因數就(jiu)是氧氣的(de)供(gong)應和材料的(de)熱傳導率。

      3. 激光氣(qi)化切(qie)割

      在(zai)激(ji)(ji)光氣(qi)化切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong),材料在(zai)割(ge)縫處(chu)發生氣(qi)化,此情況下需要非常高的激(ji)(ji)光功率(lv)。

      為了防(fang)止材料蒸氣冷凝到割縫壁(bi)上(shang),材料的(de)厚度一定不要大大超過激光光束的(de)直(zhi)徑(jing)。該(gai)加工(gong)因而只適合(he)(he)于應(ying)用在必須避免有熔化(hua)材料排除(chu)的(de)情(qing)況下。該(gai)加工(gong)實際(ji)上(shang)只用于鐵基合(he)(he)金很小的(de)使用領域。

      該加工不能(neng)用于,象(xiang)木(mu)材(cai)和某些陶(tao)瓷等(deng),那些沒有(you)熔化狀(zhuang)態(tai)因(yin)而不太可能(neng)讓材(cai)料(liao)蒸(zheng)氣再凝(ning)結的(de)材(cai)料(liao)。另外,這些材(cai)料(liao)通常要(yao)達(da)到更厚的(de)切口。

      ——在激光氣化切割(ge)中,*優光束聚焦取決于材料(liao)厚度和光束質量。

      ——激光(guang)功率和氣化(hua)熱(re)對*優焦點位置是有一定的影響。

      ——在(zai)板材厚度(du)一定的(de)情況(kuang)下,*大切(qie)割速度(du)反比(bi)于材料的(de)氣(qi)化溫(wen)度(du)。

      ——所需的激光(guang)(guang)功率密度要大于108W/cm2,并且取決于材料、切(qie)割深(shen)度和光(guang)(guang)束焦點位(wei)置。

      ——在板(ban)材厚度(du)一定的(de)情況下,假設有(you)足夠的(de)激光功率,zui大切割速(su)度(du)受到氣體射(she)流(liu)速(su)度(du)的(de)限(xian)制(zhi)。

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