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激光切割大致分为以下六类

发布时间:2022-04-24      点击次数:755
1、汽化切割  
汽化切割是指通过汽化材料去除加工材料。在汽化切割过程中,在聚焦激光束的作用下,工件表的温度迅速上升到汽化温度,材料大量汽化,形成的高压蒸汽以超音速向外喷射。同时,在激光作用区形成孔,激光束在孔内反射多次,迅速提高材料对激光的吸收。  
在高压蒸汽高速喷射过程中,切缝中的熔融物同时从切缝中吹走,直到工件被切断。内部汽化切割主要依靠材料的汽化,所以所需的功率密度很高,一般应达到每平方厘米10次以上。汽化切割是激光切割一些低燃材料(如木材、碳和塑料)和难熔材料(如陶瓷等)的方法。脉冲激光切割材料也常用于汽化切割。  
2、熔化切割。  
在激光切割机作业过程中,如果增加与激光束同轴的辅助吹气系统,不仅取决于材料本身的蒸发,还取决于高速辅助气流的吹气效应,从切割缝中连续吹走熔融物。这种切割过程称为熔化切割。  
在熔化切割过程中,工件温度不再需要加热到汽化温度以上,激光功率密度可以大大降低。根据材料熔化和汽化的潜热比,熔化切割所需的激光功率仅为汽化切割方法的1/10。  
3、反应熔化切割。  
熔化切割。如果辅助气流不仅吹走了切割缝中的熔融物,而且与工件发生热反应,在切割过程中增加了另一个热源,则称为反应熔化切割。含氧混合物通常与工件发生反应。  
当工件表面温度达到燃点温度时,会发生强烈的燃烧放热反应,可以大大提高激光切割能力。燃烧放热反应为低碳钢和不锈钢提供60%的能量。钛等活性金属燃烧能量约为90%。  
因此,与激光汽化切割和一般熔化切割相比,反应熔化切割所需的激光功率密度较低,仅为汽化切割的1/20和熔化切割的1/2。但是,在反应熔化切割中,内燃反应会使材料表面发生化学变化,从而影响工件的性能。  
举例来说,钛。接缝边缘形成非常硬的氧化层,容易破裂,影响非常严重。对低碳钢而言,除在切口表面形成薄的改性氧化层外,其它影响不大。另外,这种氧化物熔渣,流动性好。与金属熔渣不同,基体金属没有附着。氧化物主要由高熔点材料组成,不诱钢。  
4、热应力切割。  
在激光束的加热下,脆性材料的表面容易产生较大的应力,激光加热的应力点可以整齐快速地断裂。这种切割过程称为激光热应力切割。热应力激光切割机理是激光束加热脆性材料的某个区域,产生明显的温度梯度。  
工件表面温度高时膨胀,工件内层温度低时阻碍膨胀,导致工件表面拉应力。径向挤压应力产生于内层。当这两种应力超过工件本身的断裂极限强度时。工件上会有裂纹。这种裂缝的发展。  
工件沿裂纹断开。热应力切割速度-为m/s量级。该切割方法适用于玻璃、陶瓷等材料的切割。实验表面热应力切割玻璃效果好。切割速度、质量和精度都很高。切割热应力所需的激光功率很小。高功率会导致工件表面熔化。破坏切边质量。  
5、激光划片。  
该方法主要用于半导体材料;利用高功率密度激光束在半导体构件工件表面画浅槽,削弱半导体材料的结合力。它可以通过机械或振动断裂。激光面碎片和热影响区的大小来衡量激光切片的质量。  
6、冷切割  
近年来,紫外波段大功率准分子激光器的出现是一种新的加工方法。其基本原理:紫外光子的能量类似于许多有机材料的组合,用这种高能光子撞击有机材料的组合键并破裂。从而达到切割的目的。这项新技术具有广阔的应用前景,尤其是在电子行业。
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