激光切割可分為:激光氣化切割,激光熔化切割,激光氧化切割和激光劃片與控制斷裂四類。
(1)激光氣化切割:利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內達到材料的沸點,材料開始氣化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的氣化熱很大,所以激光氣化切割時需要很大的功率和功率密度。激光氣化切割多用于薄金屬材料和非金屬材料的切割。
(2)激光熔化切割:激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴吹非氧化性氣體,依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全氣化,所需能量只有氣化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼,鈦,鋁及其合金等。
(3)激光氧化切割:原理類似于氧-乙炔切割。是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體與切割金屬發(fā)生作用,發(fā)生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產(chǎn)生了大量的熱,所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光氣化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳鋼,鈦鋼以及熱處理等易氧化的金屬材料。
(4)激光劃片與斷裂控制:激光劃片是利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。斷裂控制是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。3.激光切割的工藝特點和應用范圍
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