激光(guang)切割方(fang)法(fa)如下:
1. 激光熔(rong)化切割
在激光(guang)熔(rong)化(hua)切割(ge)中,工件被(bei)局部熔(rong)化(hua)后借助(zhu)氣流把熔(rong)化(hua)的(de)材(cai)料噴射出去(qu)。因(yin)為材(cai)料的(de)轉移只(zhi)發生在其(qi)液態(tai)情況下(xia),所以該(gai)過程被(bei)稱(cheng)作激光(guang)熔(rong)化(hua)切割(ge)。
激光(guang)(guang)光(guang)(guang)束配上(shang)高純惰性切(qie)割(ge)氣(qi)體(ti)促使熔化的材料離開割(ge)縫,而氣(qi)體(ti)本身不(bu)參于切(qie)割(ge)。
——激光(guang)熔化(hua)切割可以得到比氣化(hua)切割更高的(de)切割速(su)度。氣化(hua)所需的(de)能(neng)量通常高于把(ba)材料熔化(hua)所需的(de)能(neng)量。在激光(guang)熔化(hua)切割中(zhong),激光(guang)光(guang)束只(zhi)被部分吸收。
——*大切割速(su)度隨著激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)而增(zeng)(zeng)加(jia),隨著板材厚度的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)和材料熔化溫(wen)度的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)而幾乎反(fan)比(bi)例地(di)減小。在(zai)激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)一定的(de)(de)情況下(xia),限(xian)制因數就是割縫處的(de)(de)氣壓(ya)和材料的(de)(de)熱傳導率(lv)(lv)(lv)。
——激光(guang)熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可(ke)以得(de)到無氧化切口。
——產生熔化(hua)但不到氣化(hua)的激光功(gong)率密度,對于鋼材料來說,在104W/cm2~105 W/cm2之(zhi)間。
2 激光火焰切割
激光火焰切割(ge)(ge)與激光熔(rong)化切割(ge)(ge)的(de)不(bu)同(tong)之處在于(yu)使用氧(yang)(yang)氣(qi)作(zuo)為(wei)切割(ge)(ge)氣(qi)體。借助于(yu)氧(yang)(yang)氣(qi)和加(jia)(jia)熱后的(de)金屬之間(jian)的(de)相互(hu)作(zuo)用,產生化學反應使材料進一(yi)步加(jia)(jia)熱。由于(yu)此效應,對于(yu)相同(tong)厚(hou)度的(de)結(jie)構鋼,采(cai)用該(gai)方法可得到的(de)切割(ge)(ge)速(su)率比(bi)熔(rong)化切割(ge)(ge)要高。
另(ling)一方面,該方法和熔(rong)化(hua)切割相比(bi)可(ke)能切口質量更(geng)(geng)差(cha)。實(shi)際上(shang)它會生成更(geng)(geng)寬的(de)(de)割縫、明顯(xian)的(de)(de)粗糙度、增加的(de)(de)熱影響(xiang)區和更(geng)(geng)差(cha)的(de)(de)邊緣質量。
——激光(guang)火焰切(qie)割(ge)在(zai)加工精密模(mo)型和(he)尖角時是不(bu)好的(有燒掉尖角的危險)。可以(yi)使(shi)用脈沖模(mo)式的激光(guang)來(lai)限制(zhi)熱影(ying)響。
——所用的激(ji)光功(gong)率(lv)決定切割速度。在激(ji)光功(gong)率(lv)一(yi)定的情況下(xia),限制因數就是(shi)氧氣的供應和材料的熱傳導(dao)率(lv)。
3. 激(ji)光(guang)氣化切割(ge)
在激光氣化切割過程中,材(cai)料(liao)在割縫處(chu)發生氣化,此情況(kuang)下需要非(fei)常高的激光功率(lv)。
為了防止材(cai)(cai)料蒸氣(qi)冷凝到割縫(feng)壁(bi)上,材(cai)(cai)料的厚度一(yi)定不要大大超過激光光束的直徑。該(gai)加(jia)工(gong)因而只適合于應用(yong)在必(bi)須(xu)避免有(you)熔化材(cai)(cai)料排除的情況下。該(gai)加(jia)工(gong)實際上只用(yong)于鐵(tie)基合金很(hen)小的使(shi)用(yong)領域(yu)。
該(gai)加工不(bu)能用于(yu),象木材(cai)(cai)和(he)某些(xie)陶瓷等,那些(xie)沒有熔(rong)化狀(zhuang)態因而不(bu)太(tai)可(ke)能讓材(cai)(cai)料(liao)(liao)蒸氣再(zai)凝結的材(cai)(cai)料(liao)(liao)。另外,這些(xie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)通常要達到更厚(hou)的切口(kou)。
——在激光(guang)(guang)氣(qi)化切割(ge)中(zhong),*優光(guang)(guang)束(shu)聚焦取決于材料厚度和光(guang)(guang)束(shu)質(zhi)量。
——激(ji)光(guang)功率和氣化熱對*優焦點位置是有一定的影響。
——在板材厚度一定的情(qing)況下(xia),*大切割速度反(fan)比于(yu)材料的氣化溫度。
——所需的激光功率密度要大于108W/cm2,并且(qie)取決于材料、切割深度和(he)光束焦點位(wei)置(zhi)。
——在板(ban)材厚(hou)度一定的(de)情(qing)況下,假設有足夠的(de)激光功率,zui大切割速度受到氣(qi)體射流速度的(de)限制。
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