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金屬激光切割機的原理和切割方式

點擊次數:   更新時間:19/04/18 15:34:04     來源:www.xizqdt.live關閉分    享:
  金屬激光切割機利用高能激光束作用于被加工材料、使其吸收激光能量而發生熔化、汽比、斷裂等現象。從而達到切斷材料的目的。以其精度高、速度快、可切割任意可繪制的圖形,被廣泛的應用于現在生產生活各個方面,尤其是在工業上,幾乎是工業必不可少的工具之一。
  從切割各種材料的物理過程來看,激光切割機切割方式分為以下六類;
  1、汽化切割
  汽化切割,指被加工材料的去除主要是通過使材料汽化的方式進行的。在汽化切割過程中,工件表而在聚焦激光束的作用下;,溫度迅速上升到汽化溫度,材料大量汽化,形成的高壓蒸氣以超音速向外噴射。同時在激光作用區內形成“孔洞”,激光束在孔洞內多次反射又使材料對激光的吸收豐迅速提高。內于汽化切割主要靠使材料汽化的方式進行,因此所需的功率密度很高,一般應達到每平方厘米就有10的八次方瓦以上。汽化切割是激光切割 一些低燃點材料的方法。
  2、熔化切割
  在金屬激光切割機切割過程中,如果增加一個與激光束同軸的輔助吹氣系統,使切割過程中熔融物的去除不是單靠材料汽化本身,而主要是依靠高速輔助氣流的吹動作用,將熔融物連續不斷地從切縫中吹走,這樣的切割過程稱為熔化切割。
  3、反應熔化切割
  在熔化切割中.如果輔助氣流不僅僅是把切縫內的熔融物吹走,而且還能夠與工件發生改熱反應,使切割過程增加另-熱源,這樣的切割稱為反應熔化切割。通常能與工件發生反應的氣體是氧氣或含有氧氣的混合氣休。當工件表面溫度達到燃點溫度時,就會發生強烈的燃燒放熱反應,可大大提高金屬激光切割機切割的能力。對于低碳鋼和不銹鋼,燃燒放熱反應提供的能量是60%。對于鈦等活性金屬,燃燒提供的能量大約是90%。因此,反應熔化切割與激光汽化切割、-般熔化切割相比,所需的激光功率密度更低,僅為汽化切割的1/20,熔化切割的1/2。然而,在反應熔化切割中,內于燃燒反應會使材料表面發生一些化學變化,從而對工件的性能會有影響。
  4、熱應力切割
  脆性材料在激光束的加熱下.其表面易產生較大的應力.從而能夠整齊、迅油地通過激光加熱的應力點引起斷裂.這樣的切割過程稱為激光熱應力切割。熱應力切割的機理為:激光束加熱脆性材料的某一區域.使其產生明顯的溫度梯度。這種切割方法適用于切割玻璃、陶瓷等材料.實驗表面熱應力切割玻璃的效果非常好.切割速度、切邊質量和精度郁很高。
  5、激光劃片
  這種方法主要用于:半導體材料;利用功率密度很高的激光束在半導體構料工件表面劃出-個個淺的溝槽,由于這種溝槽削弱了半導體材料的結合力.可通達機械的方法或振動的方法使其斷裂。激光劃片的質量用表面碎片和熱影響區的大小來衡量。
  6、冷切割
  這是一種新型加工方法,是隨著近幾年紫外波段的高功率準分子激光器的出現而提出來的。 它的基本原理:紫外光子的能量同許多有機材料的結合能相近,用這樣的高能光子去撞擊有機材料的結合鍵并使其破裂。從而達到切割的目的。這種新技術具有廣闊的應用前景,持別是在電子行業中的應用會很廣。
  企業要結合自身工藝需求來選購適合切割機設備。市場上各種金屬激光切割機由于激光功率、激光器種類的不同,對切割材料的適用范圍也不盡相同。
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