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激光切割现已成为主流的切割要领

2018-02-26

激光切割现已成为主流的切割要领,因为效率高被广泛应用,目前激光切割机的切割工艺主要有以下4种  。

1、汽化切割

在高功率密度激光束的加热下,质料外貌温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以制止热传导造成的熔化,于是部分质料汽化成蒸汽消失,部分质料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走  。一些不可熔化的质料,如木材、碳素质料和某些塑料就是通过这种汽化切割要领切割成形的  。

汽化切割历程中,蒸汽随身带走熔化质点和冲洗碎屑,形成孔洞  。汽化历程中,约莫40%的质料化作蒸汽消失,而有60%的质料是以熔滴的形式被气流驱除的  。

2、熔化切割

当入射的激光束功率密度凌驾某一值后,光束照射点处质料内部开妈蒸发,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困绕,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融质料带走  。随着工件移动,小孔按切割偏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,熔化质料连续或脉动地从缝内被吹走  。

3、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,质料在激光束的照射下被点燃,与氧气爆发猛烈的化学反应而爆发另一热源,称为氧化熔化切割  。具体描述如下:

(1)质料外貌在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气爆发猛烈的燃烧反应,放出大宗热量  。在此热量作用下,质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困绕  。

(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抵达燃烧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  。虽然,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品即金属氧化物的快速冷却,这对切割质量也是倒运的  。

(3)显然,氧化熔化切割历程保存着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应爆发的热能  。据预计,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  。

(4)在拥有两个热源的氧化熔化切割历程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙  。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而平滑  。

4、控制断裂切割  。

关于容易受热破坏的脆性质料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割  。这种切割历程主要内容是:激光束加热脆性质料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致质料形成裂缝  。只要坚持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的偏向爆发  。

要注意的是,这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝  。切割特大关闭外形也禁止易获得乐成  ?刂贫狭亚懈钏俣瓤,不需要太高的功率,不然会引起工件外貌熔化,破坏切缝边沿  。其主要控制参数是激光功率和光斑尺寸巨细  。

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