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激光切割机切割的主要方式是怎样的

来源:http://www.uflaser.com/news/79.html  发布时间:2020-04-22

      激光切割机切割可分为激光气化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控制断裂切割四种

      激光气化切割。利用激光高能力密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点, 材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料 的气化热一般很大,所以激光气化切割需要很大的功率和功率密度。激光气化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

      激光熔化切割。激光熔化切割是用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹高压惰性气(N2、Ar、He等),依靠气体的强大压力使液态金属排除,形成割缝。激光熔化切割不需要使金气化,所需激光能量只有气化切割的十分之一左右。对薄板材料,切割速度过慢会使大部分激光束直接通过切口白白损失能量,速度提高使更多光束照射材料,增加与材料的耦合功率,获得保证切割质量的较宽参数调节区。对厚板材料,由于激光蒸发作用或熔化产物移去速度不够快,光束在割缝内材料切面上多次反射,只要熔化产物能在它被冷气流凝团前除去,切割过程将继续进行。激光熔化切割的切割口边缘都呈条纹状。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、不锈铁、钛合金、铝及其合金等。激光熔化切割采用氮气做辅助气体的切割质量好,但成本比氧气切割高。 

      激光氧助熔化切割。激光氧助熔化切割原理类似于氧乙炔切割,它是用激光作为预热热源,用氧气作为辅助切割气体。喷出的氧气一方面与被激光加热到约 1500℃的铁元素产生化学反应,从而继续放出大量的氧化热,使铁元素加热燃烧;另一方面把熔融的液态氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的 1/2,而切割速度远远大于激光气化切割和熔化切割。激光氧助熔化切割的切割口边缘粗糙度介于激光汽化切割和激光熔化切割之间。激光氧助熔化切割主要用与碳钢等易氧化的金属材料。也可用于不锈钢等材料的加工,但断面发黑且粗糙,而成本低于惰性气体切割。

      控制断裂切割。通过激光束加热,容易受破坏的脆性材料高速、可控地切断,称为控制断裂切割。其切割原理为:激光束加热脆性材料小块区域,引起热梯度和随之而来的严重机械变形,使材料形成裂缝。控制断裂切割速度快,只需很小的激光功率;功率太高会造成工件表面熔化,并破坏切割边缘。控制断裂切割主要可控参数是激光功率和光斑尺寸。

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