激光切割利用激光束作为热源的热切割,工作原理与激光焊相似。激光切割的温度超过11000℃,足以使任何材料气化,因此在激光切割时,除熔化外,气化也起着重要的作用。这时,光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分热量,材料很快被加热到熔化与汽化温度,与此同时,一股高速气流从同轴或非同轴侧将熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。有些材料(例如碳和某些陶瓷)的激光
点阵激光
激光切割利用激光束作为热源的热切割,工作原理与激光焊相似。激光切割的温度超过11000℃,足以使任何材料气化,因此在激光切割时,除熔化外,气化也起着重要的作用。这时,光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分热量,材料很快被加热到熔化与汽化温度,与此同时,一股高速气流从同轴或非同轴侧将熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。有些材料(例如碳和某些陶瓷)的激光切割过程则纯属气化过程。金属的激光切割多采用大功率二氧化碳连续激光器。
切割时,喷射惰性气体流,吹除切口熔化金属,可使切口光洁平直;喷射氧气流可提高切割速度。激光切割的切口细窄、尺寸jing确、表面光洁,质量优于任何其他热切割方法。从激光发生器发出的光束经过反射镜1、2、3到达切ge头上的聚焦透镜,聚焦后在待加工材料表面形成光斑。几乎所有的金属材料都可以用激光切割,可切割的厚度从几微米的箔片至50毫米的板材。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中:对于中厚板采用氧yi炔火焰切割;对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧yi烷精密火焰切割和等离子切割。因此在扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其优缺点,在工业生产中有一定的适用范围。
气化切割
激光束焦点处功率密度非常高,可达106W/cm2
以上,激光光能转换成热能,保持在的范围内,材料很快被加热至气化温度,部分材料气化为蒸汽逸去,部分材料被辅助气体吹走,随着激光束与材料之间的连续不断的相对运动,便形
成宽度很窄(如0.2mm)的割缝。这种切割方法的功率密度在108W/cm2
左右。一些不能熔化的材料如木材、碳素材料和某些塑料即通过这种方法进行切割。(3)为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。 激光氧化切割在加工精密模型和尖角时是不好的(有烧掉尖角的危险)。可以用脉冲模式的激光来限制热影响。
所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧
气的供应和材料的热传导率。

激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工
激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有许多特点。首先,激光光能转换成惊人的热能保持在的区域内,可提供:(1)狭窄的直边割缝;七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧yi烷精密火焰切割和等离子切割。(2)小的邻近切边的热影响区;(3)的局部变形。 其次,激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着:(1)工件无机械变形;(2)无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;(3)切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。
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