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首先激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束?光束传递到工作表面?产生足够的热量?使材料熔化?加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属?从而达到切割的目的?这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。
它是利用从激光发生器发射出的激光束?经光路系统?聚焦成高功率密度的激光束照射条件?激光热量被工件材料吸收?工件温度急剧上升?到达沸点后?材料开始汽化并形成孔洞?伴随高压的气流?随着光束与工件相对位置的移动?较终使材料形成切缝。切缝时的工艺参数(切割速度?激光器功率?气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制?割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。
一般来说?激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。
1.切割表面粗糙度Rz
2.切口挂渣尺寸
3.切边垂直度和斜度u
4.切割边缘园角尺寸r
5.条纹后拖量n
6.平面度F
氧化熔化切割
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
(2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火*的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,激光切割铝板,这对切割质量也是不利的。
(3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,不锈钢激光切割,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明显,与惰性气体比较,激光镭射切割,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
(4)在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度**激光束的移动速度,清远激光切割,割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。
控制断裂切割
对于*受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。东莞市美居工艺制品有限公司