1.激光熔融切割( T1 u' L# x9 w2 N& h0 T$ O* f
在激光熔融切割中,工件的局部被加热,材料熔化,液态的材料被气体吹走,形成切缝.,由于材料的迁移,仅在液态下进行,称之为熔融切割.与激光束同轴,供给高纯度的不活泼辅助气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝,不与金属反应/ F" D5 q* W: d4 t2 |9 _
---激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快.这是因为气化切割相对熔化切割,需要更多的能量.激光束仅在切割区被材料吸收.
0 a& h( E& x, z3 z6 p. g i---最大的切割速度随激光功率的增加而加快,而随材料厚度和熔点的增加几乎呈线性降低..限制速度增加的因素是,在激光功率的一定情况下,切缝处的气体压力和材料的导热率.' ]9 q. e" y/ X% R
---对于钢铁材料和钛合金材料,熔融切割可以得到无氧化的切缝.
# h9 ]- J6 ~3 |2 _---对于钢铁,仅产生熔化,没有气体的功率密度范是:104-105w/cm2
/ G' L- l5 O% Q2.激光氧化切割
* U. c: g3 p1 E% c8 L W与激光熔融切割不同,激光氧化切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于气与已经炽热了的金属发生化学反应,切割结构钢时,切割度要比熔融切割的快.另一方面,与熔融切割相比,其切缝的质量较差.事实上, 氧化切割的切缝宽,粗 糙度高,热影响区大切缝边缘的质量差.
5 c- p! C/ ^3 R6 H% I& I---在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险(如,角可能被烧损).使用脉冲切割模式可以限制热的效应.
3 O% |# X& Y- p6 u5 V---激光功率决定切割速度.激光功率确定后,限制因素就是氧气量和导热率.5 E( a7 m$ K+ w1 Y& X) n" i
3.激光气化切割
4 r, t' ^! g2 \5 ~2 Z j7 Z在激光气体切割中,切缝处的材料被气化,这需要很高的激光能量密度.为了防止材料蒸汽在切缝的壁上凝结,材料的厚度不适宜超出激光束的直径.因此,这种加工方法仅适用于避免喷出液态材料的情况,实际上,它不适用于多数钢铁材料先前的论述不适用于下列材料:木材和特殊的陶瓷材料.由于这类材料在激光照射下,气化,但不会再冷凝.因此气化切割不可以切割厚度大于光束直径的工件. b0 h9 d% |* u- n4 C7 C- p& _% N
---在激光气化切割中,最佳的光束焦点位置与材料的厚度和光束质量相关.
- K$ ?" m. @: ?1 Q {1 ^1 t---激光功率和蒸发热对焦点位置有一定的影响.
$ H& z7 D) m! R---对于特定厚度的材料,最大切割厚度与材料的气化温度成反比.
& Q6 p$ H6 \- L; v! g---气化切割要求功率密度必须大于108w/cm2,它与材料特性,厚度和焦点位置相关.7 z# M4 L7 `) e) N- @+ V8 u0 z+ y
---对于一定厚度的材料,假设激光功率足够高,最大的切割速度受气体喷射的速度限制.厚板材质分类:CRS/SUS/SPHC/SK/AL/CU0 V- _' s4 Z9 ?: C8 p
1.厚板一般采用O2加工(AL与CU除外);" J' _5 D5 F$ F& H
2.SUS/SK一般也不用O2加工,因为其断面发黑,极不美观;8 K+ p+ r7 O9 W, D V
3.CRS/SPHC如厚度T<3.0,在3.0KW机台用N2加工即可,在1.8KW机台用O2较好;
6 R7 f( v* i7 M. Q* G0 t4.AL/CU因其反射很强,对镜片不利,所以禁用O2.$ q) U. H$ P) J( m
5.对于产品上的像素:孔径小于板厚的孔,结构复杂的轮廓,采用脉冲穿孔,脉冲加工方式.
3 P% j$ y2 t( |2 S8 m: d# @5 D, R采用低功率﹑慢速率可减轻热变形
. o3 s) n* v: @0 a, q(1)分段切割技术的运用(A)将一个产品分为若干段﹐各段之间依板厚不同留相应宽度的微连接﹐并且跳跃割﹐不会使产品自动脱离板材﹐这样产品就不会变形过大﹔0 l2 i2 I \ w8 `' p
(B)可同时排版若干片﹐同时加工各片产品的部分像素﹐这样使产品有足够的冷却间﹐从而也起到减缓热变形的作用。
, G2 i( @: u7 Q' }! q(2)预穿孔技术的运用
9 ]9 I( Q" V5 n7 _8 U. B孔较密集时﹐容易造成热量集中﹐所以采用预穿孔方案﹐即将各像素起割点预先穿孔﹐因穿孔时板材吸热过久﹐当开始切割时﹐第一个穿孔点已经冷却﹐依次切割﹐则可改善热变形。# R$ x+ @2 O# X# U& V7 q5 c
(3)尖角绕走法
/ l, U0 |0 E( y j! H若直接依轮廓路径加工﹐尖角处受热过久会烧坏﹐所以可在此处当加工一半时不依轮廓走﹐而是沿原方向继续切割﹐然后在远处绕走一圈回到原轮廓加工另一半。
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