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激光切割机的基础知识你掌握了吗

作者:滚球体育 发布时间:2020-12-31 20:08 浏览

  当聚焦的激光束照到工件上时,照射区域会急剧升温以使材料熔化或者气化。一旦激光束穿透工件,切割过程就开始了:激光束沿着轮廓线移动,同时将材料熔化。通常会用一股喷射气流将熔融物从切口吹走,在切割部分和板架间留下一条窄缝,窄缝几乎与聚焦的激光束等宽。

  1.火焰切割 火焰切割是切割低碳钢时采用的一种标准工艺,采用氧气作为切割气体。氧气加压到6bar后吹进切口。紧接着,被加热的金属与氧气发生反应:开始燃烧和氧化。化学反应释放大量的能量(达到激光能量的五倍)辅助激光束进行切割。

  2.熔化切割 熔化切割是切割金属时使用的另一种标准工艺。也可以用于切割其他可熔材料,比如说陶瓷。采用氮气或者氩气作为切割气,气压2-20bar的气体吹过切口。氩气和氮气是惰性气体,这意味着它们不和切口中的熔化金属发生反应,仅仅将它们向底部吹走。同时,惰性气体可以保护切割边缘不被空气氧化。

  3.压缩空气切割 压缩空气同样可以用来切割薄板。空气加压到5-6bar就足以吹走切口中的熔融金属。由于空气中接近 80% 都是氮气,因此压缩空气切割基本上属于熔化切割。

  4.等离子体辅助切割 如果参数选择合适,等离子体辅助熔化切割切口中会出现等离子体云。等离子体云由电离的金属蒸气和电离的切割气组成。等离子体云吸收 CO2 激光的能量并转化进工件,使更多的能量耦合到工件,材料会更快熔化,从而使切割速度更快。因此,这种切割过程也叫高速等离子体切割。 等离子体云事实上相对于固体激光是透明的,因此等离子体辅助熔化切割只能使用 CO2。

  气化切割将材料蒸发,尽可能减小了对周围材料的热效应影响。采用连续 CO2 激光加工蒸发低热量、高吸收的材料就可以达到上述效果,例如薄的塑料薄膜以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。超短脉冲激光使这项技术可以应用于其他材料。金属中的自由电子吸收激光并剧烈升温。激光脉冲不与熔融的粒子和等离子体反应,材料直接升华,没有时间将能量以热量的形式传给周围材料。皮秒脉冲烧蚀材料时没有明显的热效应,没有熔化和毛刺形成。

  其实,有许多判定激光切割边缘质量的标准。像毛刺形式、凹陷、纹路等标准可以用肉眼判定;垂直度、粗糙度和切口宽度等则需要采用专用仪器来测量。材料沉积,腐蚀,热影响区域和变形也是衡量激光切割质量的重要因素。

  激光切割的持续成功,是其他大多数加工难以企及的。这种趋势今天仍在继续。在未来,激光切割的应用前景也将越来越广阔。

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