1.激光熔融切割
8 l' {* `9 W4 ^# r! I6 \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
6 `& Z$ k- ]5 Q- E D, X" a---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.5 P+ Y' h0 D/ 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.$ _) k7 [! e4 u7 ?
---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.
+ k( m% i, Z7 r, H' {- J---对于钢铁,仅产生熔化,没有气体的功率密度范是:104-105w/cm28 V) N; D+ X: H4 f
2.激光氧化切割8 W8 M# {' |9 U
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.- z9 {5 X7 l. c7 q
---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.
( a' B k7 K: a7 A9 Q; }" D' x1 k---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.
. O0 e, \( L8 t' {# ?( I! |9 ^3.激光气化切割" A) n* J Z6 }8 B( z) D5 i
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.
) U( b) {3 r% t) O3 v# H" w8 ~---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.
, G5 i) G$ s0 T# U1 c---激光功率和蒸发热对焦点位置有一定的影响.% m( l8 k; t3 p; B
---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.
3 `( H2 C9 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.
" f- d5 V4 y$ C3 r' r& r1 S---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/CU
8 J5 B# K# K& I" E( h% D( K2 a1.厚板一般采用O2加工(AL与CU除外);; T" ?. j7 [; e6 ]: d$ Y
2.SUS/SK一般也不用O2加工,因为其断面发黑,极不美观;
+ S( Z( w. L' O& p g1 Q- | u3.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;0 b h G6 d/ i: x
4.AL/CU因其反射很强,对镜片不利,所以禁用O2.
* o! U! B8 O! `% i4 c5.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.) P- F( Q3 ]: ]* W# k; x
采用低功率﹑慢速率可减轻热变形
9 w. `* p: K$ F; [(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﹔
/ y) \$ U$ d1 o8 ?( S! R0 }(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。8 a# K5 ^6 v' a( D6 c
(2)预穿孔技术的运用# K% x `- P9 o( r. q, Z
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。) h6 v, ~: s& e& B
(3)尖角绕走法
Q) o7 S7 _3 @, [$ K+ z9 q% G( t. R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。0 S# A2 E( A( P9 u9 g* e; j
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