激光熔化切割:激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強(qiáng)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汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。激光束聚焦成很小的光點,使焦點處達(dá)到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分,材料很快加熱至汽化程度,蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小,基本沒有工件變形。光氧氣切割:激光氧氣切割原理類似于氧切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),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(yīng)區(qū)吹出,在金屬中形成切口。
激光器發(fā)射的激光,天生就是朝一個方向射出,光束的發(fā)散度,大約只有0.001弧度,接行。1962年,人類次使用激光照射月球,地球離月球的距離約38萬公里,但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照燈光柱射向月球,按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。當(dāng)工件厚度較大(如板厚為2~4mm)時,采用正常的氣體壓力穿孔,在工件表面上會形成尺寸比較大的溶坑。不但影響切割質(zhì)量,而且熔融物質(zhì)濺出可能損壞透鏡或噴嘴。此時宜適當(dāng)增大輔助氣體的壓力,同事略微增大噴嘴的孔徑與工件的距離。激光切割指采用激光發(fā)射性光束在產(chǎn)品上面打孔,根據(jù)水平移動來對應(yīng)產(chǎn)生的縫隙稱為激光切割,激光可以在多產(chǎn)品材料上面切割,如亞克力、刀模板、布料、皮革等行業(yè)都能運(yùn)用激光進(jìn)行切割,因此激光切割是一種在多行業(yè)切割的新型方案。對于
切割速度快:用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm厚的聚樹脂板,切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上、下料的輔助時間。大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。不僅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;還能切割加工柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等,如用激光進(jìn)行服裝剪裁,可節(jié)約衣料10%~12%,提高功效3倍以上。