激光切割的技术方法

2022-06-27 17:42:28 97

  在工业上,激光切割技术有时被用于生产。为了充分发挥切割技术的作用,一般采用一定的技术方法。具体方法我们再详细了解一下。

1、焦点位置控制

  聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小,因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。

2、切割穿孔

  任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都要在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。

3、嘴设计及气流控制

  当激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束通过喷嘴喷射到待切割的材料上,从而形成气流束。空气流动的基本要求是进入切口的空气流量要大,速度要快,这样足够的氧化才能使切口材料充分进行放热反应;同时,有足够的冲力吹灭熔化的材料。

4、熔化切割

  在这种切割方法中,工件材料在激光束的照射下局部熔化,熔化的液态材料被气体吹走,形成切缝,切割仅在液态下进行,故称为熔化切割。进行激光切割加工时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔化金属吹出切缝,不与金属反应。

5、氧化切割

  与熔化切割不同,激光氧化切割使用活泼的氧气作为辅助气体。由于氧与已经炽热了的金属材料发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热。

  材料表面在激光束照射下很快被加热到燃点温度,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,而小孔周围被熔化的加工材料所包围。

6、气化切割

  激光束焦点处的功率密度非常高,可以达到106W/cm2以上。激光的光能转化为热能,热能保持在很小的范围内。物料被迅速加热到气化温度,部分物料汽化成蒸汽逸出,部分物料被辅助气体吹走。随着激光束与材料之间不断的相对运动,形成了一个宽度很窄(如0.2毫米)的狭缝。这种激光切割方法的功率密度约为108W/cm²。用这种方法切割一些不熔化的材料,如木材、碳材料和一些塑料。

7、导向断裂切割

 对于易受热损坏的脆性材料,利用激光束加热进行高速可控切割称为导向断裂切割。这种切割过程的主要内容是:激光束加热脆性材料的小区域,使该区域产生较大的热梯度和剧烈的机械变形,从而使材料产生裂纹。只要保持平衡的加热梯度,激光束就可以将裂纹导向任何需要的方向。

  在激光切割中,一般采用上述方法进行切割。在切割不同材料时,需要根据需要选择合适的切割工艺,才能发挥其作用。