激光切割的種類(lèi)及效果分析
發(fā)布時(shí)間：2019-05-08 16:46:07 | 人感興趣 | 評(píng)分：3 | 收藏：
【正文】 激光切割中主要有三類(lèi)切割方式其中包括 激光熔化切割、 激光火焰切割、 激光氣化切割 以下將一一對(duì)其切割的方式和切割效果進(jìn)行比較分析（1）激光熔化切割
在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過(guò)程被稱(chēng)作激光熔化切割。
激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開(kāi)割縫，而氣體本身不參于切割。
——激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。
——切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率。
——激光熔化切割對(duì)于鐵制材料和鈦金屬可以得到無(wú)氧化切口。
——產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對(duì)于鋼材料來(lái)說(shuō)，在104W/cm²～105 W/cm²之間。
（2） 激光火焰切割
激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在于使用氧氣作為切割氣體。借助于氧氣和加熱后的金屬之間的相互作用，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使材料進(jìn)一步加熱。對(duì)于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼，采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。
另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實(shí)際上它會(huì)生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時(shí)是不好的（有燒掉尖角的危險(xiǎn)）。可以使用脈沖模式的激光來(lái)限制熱影響。
——所用的激光功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導(dǎo)率。
（3）激光氣化切割
在激光氣化切割過(guò)程中，材料在割縫處發(fā)生氣化，此情況下需要非常高的激光功率。
為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過(guò)激光光束的直徑。該加工因而只適合于應(yīng)用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實(shí)際上只用于鐵基合金很小的使用領(lǐng)域。
該加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些沒(méi)有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外，這些材料通常要達(dá)到更厚的切口。
——在激光氣化切割中，最優(yōu)光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量。
——激光功率和氣化熱對(duì)最優(yōu)焦點(diǎn)位置只有一定的影響。
——所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取決于材料、切割深度和光束焦點(diǎn)位置。
——在板材厚度一定的情況下，假設(shè)有足夠的激光功率，切割速度受到氣體射流速度的限制。
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