气化切割
激光束焦点处功率密度非常高,可达106W/cm2以上,激光光能转换成热能,保持在的范围内,材料很快被加热至气化温度,部分材料气化为蒸汽逸去,部分材料被辅助气体吹走,随着激光束与材料之间的连续不断的相对运动,便形
成宽度很窄(如0.2mm)的割缝。这种切割方法的功率密度在108W/cm2左右。一些不能熔化的材料如木材、碳素材料和某些塑料即通过这种方法进行切割。该技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。 激光氧化切割在加工精密模型和尖角时是不好的(有烧掉尖角的危险)。可以用脉冲模式的激光来限制热影响。
所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工
激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有许多特点。首先,激光光能转换成惊人的热能保持在的区域内,可提供:(1)狭窄的直边割缝;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。(2)小的邻近切边的热影响区;(3)的局部变形。 其次,激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着:(1)工件无机械变形;(2)无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;(3)切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。
激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。具体概括为如下几个方面。
⑴ 切割质量好
由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。
① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。
② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
⑵ 切割
由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。