激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。激光熔化切割时,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非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。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、钛、铝及其合金等。
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。另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。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。
激光切割技术具有以下优点:
1.精度高:定位精度0.05mm,重复定位精度0.02mm。
2.窄切缝:激光束聚焦成小光点,使焦点达到高功率密度,材料加热至气化程度,蒸发形成孔洞。光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度非常窄的切缝。切口宽度一般为0.10-0.20ram。
3.切割面光滑:切割面wu毛刺,切割面粗糙度一般控制在Ral2.5;A内。
4.速度快:切割速度可达lom/min,大定位速度可达70m/m/n,比线切割速度快得多。
在激光熔化切割,工件局部熔化后,借助气流喷出熔化材料。由于材料被称为激光熔化切割,因为材料的转移只发生在其液态条件下。
高纯惰性切割气体的激光束促使熔化材料离开切割缝,而气体本身不参与切割。
激光熔化切割可以获得比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于熔化材料所需的能量。在激光熔化切割中,激光束只被部分吸收。
随着激光功率的增加,切割速度随着板材厚度和材料熔化温度的增加而增加,几乎相反。在激光功率一定的情况下,限制因素是切割缝处的气压和材料的导热率。
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