激光束聚焦成很小的光点其小直径可小于0.1mm),使焦点处达到很高的功率密度可超过106W/cm2)。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化湿度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体
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激光束聚焦成很小的光点其小直径可小于0.1mm),使焦点处达到很高的功率密度可超过106W/cm2)。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化湿度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚一类塑料使用压缩空气,棉、纸等材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜,防止进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。

在大幅面激光切割机中,不同地方的加工高度略有不同,致使材料的表面偏离焦距,这样在不同的地方聚集光斑大小不一样,功率密度也不一样,不同切割位置的激光切割质量很不一致,达不到激光切割的质量要求。
切采用随动系统可以保证切与切割材料的高度一致,从而保证了切割效果。
切割工艺与以下因素有关:激光模式,激光功率,焦点位置,喷嘴高度,喷嘴直径,辅助气体,辅助气体纯度,辅助气体流量,辅助气体压力,切 割速度,板材速度,板材表面质量

利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q 开关 激光器和CO2激光器。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷出的气体一方面与切割金属发生氧化反应,放出大量的氧化热,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。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。如今激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。

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