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激光切割加工的原理是什么?
来源:www.cqsimao.com 发布时间:2022年12月02日
  激光切割是利用高功率密度的激光束扫描材料表面,在很短的时间内将材料加热到数千到数万摄氏度,使材料熔化或气化,然后用高压气体吹出熔化或气化材料,以达到切割材料的目的。激光切割,由于传统的机械刀具被不可见的光束取代,激光刀头的机械部分与工作没有接触,不会划伤工作表面;激光切割速度快,切口光滑,一般无后续处理;切割热影响区域小,板变形小,切割缝窄(0.1mm~0.3mm);切口无机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不会损坏材料表面;数控编程可以处理任何平面图,可以在没有模具的情况下切割大幅面的整个板,经济省时。

  主要是激光切割CO2激光切割,CO2激光切割使用聚焦镜CO2.激光束聚焦于材料表面熔化材料,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走熔化材料,使激光束和材料沿一定轨迹相对移动,形成一定形状的切割接缝。CO与其他方法相比,激光切割技术具有明显的优势:(1)切割质量好。窄切口宽度(一般为0).1--0.5mm).精度高(一般孔中心误差0(.1-0.4mm,轮廓尺寸误差0.1-0.5mm).切口表面粗糙度良好(一般(Ra为12.5-25μm),切缝一般不需要再加工就可以焊接。(2)切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚碳钢的切割速度为1.6m/min;2mm厚不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响面积小,变形小。(3)清洁.安全.无污染。大大改善了操作人员的工作环境。当然,就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不能超过电加工;火焰和等离子切割的切割厚度难以达到水平。

  CO2.激光切割的几项关键技术:一是焦点位置控制技术。聚焦透镜的焦点深度越小,焦点点的直径就越小,因此控制焦点相对于切割材料表面的位置非常重要。第二种是切割和穿孔技术。任何一种热切割技术,除了少数情况可以从板的边缘开始,通常必须在板上穿一个小孔。在激光冲压复合机上,先用冲孔冲出一个孔,然后用激光从小孔开始切割。第三种是口腔设计和气流控制技术。当激光切割钢时,氧气和聚焦激光束通过喷嘴喷射到被切割的材料上,形成气流束。气流的基本要求是进入切口的气流大,速度高,使切口材料充分放热反应,并有足够的动量吹出熔融材料。

  激光切割工艺多种多样,其中熔化切割使入射激光束的功率密度超过一定值,使材料在光束照射点蒸发形成孔;蒸发切割是利用高功率密度的激光束进行加热,避免热传导引起的熔化,使部分材料蒸发成蒸汽消失;氧化熔化切割是指材料在激光束照射下被点燃,与氧气发生剧烈化学反应,产生另一个热源;对于易受热损伤的脆性材料,通过激光束进行高速加热.可控切割,造成该区域热梯度大,机械变形严重,导致材料形成裂缝,称为控制断裂切割。
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