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激光切 割机的切割方式

2018-03-26 11:43:53 AM

Ⅰ 汽化切割


是指被 加工材料的去除主要是通过使材料汽化的方式进行的。


在汽化切割过程中,工件表 而在聚焦激光束的作用下,温度迅 速上升到汽化温度,材料大量汽化,形成的 高压蒸气以超音速向外喷射。同时在 激光作用区内形成“孔洞”,激光束 在孔洞内多次反射又使材料对激光的吸收丰迅速提高。


在高压 蒸气高速喷射的过程中,切缝内 的熔融物被同时从切缝处吹走,直至将工件切断。内于汽 化切割主要靠使材料汽化的方式进行,因此所 需的功率密度很高,一般应 达到每平方厘米就有10的八次方瓦以上。


汽化切割是激光切割 一些低燃点材料(如木材、碳和某些塑料)以及难熔性材料(如陶瓷等)时常采月的方法。用脉冲 激光器切割材料时也多采用汽化切割的方法。


Ⅱ反应熔化切割


在熔化切割中.如果辅 助气流不仅仅是把切缝内的熔融物吹走,而且还 能够与工件发生改热反应,使切割过程增加另—热源,这样的 切割称为反应熔化切割。通常能 与工件发生反应的气体是氧气或含有氧气的混合气休。


当工件 表面温度达到燃点温度时,就会发 生强烈的燃烧放热反应,可大大 提高激光切割的能力。对于低碳钢和不锈钢,燃烧放 热反应提供的能量是60%。对于钛等活性金属,燃烧提 供的能量大约是90%。


因此,反应熔 化切割与激光汽化切割、—般熔化切割相比,所需的 激光功率密度更低,仅为汽化切割的1/20,熔化切割的1/2。然而,在反应熔化切割中,内于燃 烧反应会使材料表面发生一些化学变化,从而对 工件的性能会有影响。


Ⅲ熔化切割


在激光切割过程中,如果增 加一个与激光束同轴的辅助吹气系统,使切割 过程中熔融物的去除不是单靠材料汽化本身,而主要 是依靠高速辅助气流的吹动作用,将熔融 物连续不断地从切缝中吹走,这样的 切割过程称为熔化切割。


在熔化切割过程中,工件温 度不再需要被加热到汽化温度以上,因此所 需的激光功率密度可大大降低。由材料 熔化与汽化的潜热比可知,熔化切 割所需激光功率仅为汽化切割方法的1/10。


Ⅳ激光划片


这种方法主要用于:半导体材料;利用功 率密度很高的激光束在半导体构料工件表面划出—个个浅的沟槽,由于这 种沟槽削弱了半导体材料的结合力.可通达 机械的方法或振动的方法使其断裂。激光划 片的质量用表面碎片和热影响区的大小来衡量。


Ⅴ冷切割


这是一 种新型加工方法,是随着 最近几年紫外波段的高功率准分子激光器的出现而提出来的。 它的基本原理:紫外光 子的能量同许多有机材料的结合能相近,用这样 的高能光子去撞击有机材料的结合键并使其破裂。从而达到切割的目的。这种新 技术具有广阔的应用前景,持别是 在电子行业中的应用会很广。


Ⅵ热应力切割


脆性材 料在激光束的加热下.其表面 易产生较大的应力.从而能够整齐、迅油地 通过激光加热的应力点引起断裂.这样的 切割过程称为激光热应力切割。热应力切割的机理为:激光束 加热脆性材料的某一区域.使其产 生明显的温度梯度。


工件表 面温度较高要发生膨胀.而工件 内层温度较低要阻碍膨胀,结果在 工件表面产生拉应力.内层产 生径向的挤压应力。当这两 种应力超过工件本身的断裂极限强度时。便会在 工件上出现裂纹。使得工件沿裂纹断开。热应力切割的速度—股为m/s量级。这种切 割方法适用于切割玻璃、陶瓷等材料。


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