激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。激光汽化切割利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。
普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度,大约只有0.001弧度,接行。1962年,人类次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。⑶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。
激光切割的主要特点是什么?
激光束聚焦在一个非常小的光点上,使焦点达到一个非常高的功率密度。此时,光束输入的热量远远超过材料反射、传导或扩散的部分,材料迅速加热到蒸发的程度,蒸发形成孔。随着光束和材料的相对线性运动,孔连续形成一个非常窄的切割缝。切割边缘的热影响很小,基本上没有工件变形。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。
在切割过程中,还添加了适合切割材料的蒸汽。在切割钢时,氧气被用作蒸汽和熔融金属之间的放热化学反应氧化材料,同时有助于吹走切割缝中的熔渣。用压缩空气、棉花、纸张等yi燃材料切割聚丙xi塑料。进入喷嘴的蒸汽也可以冷却聚焦透镜,防止灰尘进入透镜座椅,污染透镜,导致透镜过热。光纤的遴选依据金属板材的厚度纷歧样,选取纷歧样的光纤激光器功率,三维切割光纤激光器的功率一般分200W,300W,400W,SOOW与1000W等多种规范。
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