信息摘要:
这种过程主要靠汽化使材料从切口逸出,须达到材料的沸点温度以上,所需的功率密度较高,其简要过程是:激光束照射工件表面,除一部分被反射外,其余…
从过程的本质来看,
金属激光切割机主要有下述三种不同的类别:
一、汽化切割
这种过程主要靠汽化使材料从切口逸出,须达到材料的沸点温度以上,所需的功率密度较高,其简要过程是:激光束照射工件表面,除一部分被反射外,其余均被吸收变为热能。由于表面形态变化,形成小孔,相当于黑体,以及表面氧化等原因,吸收率急剧增大。当表面达到沸腾温度,材料表面汽化为蒸汽,以超声速离开表面.出口蒸汽速度可达106cm/s.产生如此高速度必有压力。这种压力对工件表面产生回弹,形成压力波,在工件内发生反射,产生表面拉应力,因之浮致脆性材料的表面剥落破坏.产生凹坑后,喷出的蒸汽随带有大量熔融材料.这就是
金属激光切割机汽化切割过程.主要适用于脉冲激光及切割不熔化的材料如木材、塑料、陶瓷等。必须指出,如蒸汽温度过高,由于它密度过大,对入射激光起反射和吸收作用而减少达到工件表面的激光能量.因此,入射激光功率密度并不是越大越好,而是有一最佳值。
二、熔化切割
熔化型切割的激光功率密度也须足以在工件上产生汽化小孔,但其熔化物不是靠汽化本身清除而是另用辅助气流吹除,气流喷嘴常与激光光斑同心。此法所需功率密度只有汽化切割的十分之一。
激光束在切口内移动时只与前进侧的材料相作用,由于切割面被照射上去的激光能量不足以维持熔化,因此切割过程步步发展,切割边呈波浪形花纹这就是熔化切割。主要用于
激光切割机切割不能与氧气发生放热反应的材料(如铝),使用惰性气体或不活泼气体吹除。
三、反应熔化切割
这种切割过程使用能与被切割材料发生热反应的气体流,其作用是,其一,发生放热反应,为下一层切割提供能量。如用氧气流切割低碳钢时,钢板在纯氧中燃烧所放出的热量占全部能量的60%。因而使所需的激光能量大为减少,只及汽化切割的1/20。其二,气体流起冲刷作用,将燃烧生成的熔融氧化物吹净;其三,对达不到燃烧反应温度的部分起冷却作用,减少热影响区宽度。这种过程主要适用于切割钢和钦。