激光切割常见工艺分析
导读: 在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。
汽化切割
在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通过这种汽化切割方法切割成形的。汽化切割过程中,蒸汽随身带走熔化质点和冲刷碎屑,形成孔洞。汽化过程中,大约40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
融化切割
当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
氧化熔化切割
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
(2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,这对切割质量也是不利的。
(3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
- MIT博士研发绘画机器人 精通绘画和激光切割 2018-04-03
- 全面屏“异形切割”时代来临 锦帛方激光切割机成标配 2018-03-27
- 如何用激光切割机切割高质量产品?焦点很重要! 2018-02-03
- 沧州智能激光切割技术河北省工程实验室获批复 2018-01-31
- 玻璃基板切割新工艺:飞秒激光实现不同材料加工 2018-01-31
图片新闻
推荐专题
- 激光工程
- 研发工程
- 光学工程
- 猎头职位
- 视觉工程师广东省/深圳市
- 技术研发总监广东省/深圳市
- 高级电气工程师广东省/深圳市
- 封装工程师北京市/海淀区
- 光模块结构工程师(无锡)江苏省/无锡市
- 光模块光学工程师 (无锡)江苏省/无锡市
- 光器件物理工程师北京市/海淀区
- 销售总监(光器件)北京市/海淀区
- 电路设计工程师(金华市)浙江省/金华市
- 结构工程师(金华市)浙江省/金华市
我来说两句
请输入评论
请输入评论/评论长度6~500个字
暂无评论
暂无评论