Corte por láser Se puede realizar con o sin gas auxiliar para ayudar a eliminar el material fundido o vaporizado. Según los diferentes gases auxiliares utilizados, el corte por láser se puede dividir en cuatro categorías: corte por vaporización, corte por fusión, corte por flujo de oxidación y corte por fractura controlada.

 

(1)Corte por vaporización

Se utiliza un rayo láser de alta densidad de energía para calentar la pieza de trabajo, lo que hace que la temperatura de la superficie del material aumente rápidamente y alcance el punto de ebullición del material en muy poco tiempo, lo que es suficiente para evitar la fusión causada por la conducción de calor. El material comienza a vaporizarse y parte del material se vaporiza y desaparece. La velocidad de expulsión de estos vapores es muy rápida. Mientras se expulsan los vapores, parte del material es expulsado del fondo de la rendija por el flujo de gas auxiliar como eyecciones, formando una rendija en el material. Durante el proceso de corte por vaporización, el vapor elimina las partículas derretidas y los restos lavados, formando agujeros. Durante el proceso de vaporización, aproximadamente el 40% del material desaparece como vapor, mientras que el flujo de aire elimina el 60% del material en forma de gotas fundidas. El calor de vaporización del material es generalmente muy grande, por lo que el corte por vaporización con láser requiere una gran potencia y densidad de potencia. Algunos materiales que no se pueden fundir, como la madera, los materiales de carbono y ciertos plásticos, se cortan en formas mediante este método. El corte por vapor con láser se utiliza principalmente para cortar materiales metálicos y no metálicos extremadamente delgados (como papel, tela, madera). , plástico y caucho, etc.).

 

(2) Corte por fusión

El material metálico se funde calentándolo con un rayo láser. Cuando la densidad de potencia del rayo láser incidente supera un determinado valor, el interior del material donde se irradia el rayo comienza a evaporarse formando agujeros. Una vez que se forma dicho agujero, actúa como un cuerpo negro y absorbe toda la energía del rayo incidente. El pequeño orificio está rodeado por una pared de metal fundido y luego se rocía gas no oxidante (Ar, He, N, etc.) a través de una boquilla coaxial al haz. La fuerte presión del gas hace que se descargue el metal líquido alrededor del agujero. A medida que la pieza de trabajo se mueve, el pequeño orificio se mueve sincrónicamente en la dirección de corte para formar un corte. El rayo láser continúa a lo largo del borde anterior de la incisión y el material fundido se aleja de la incisión de manera continua o pulsante. El corte por fusión con láser no requiere la vaporización completa del metal y la energía requerida es solo 1/10 de la del corte por vaporización. El corte por fusión por láser se utiliza principalmente para cortar algunos materiales que no se oxidan fácilmente o metales activos, como el acero inoxidable, el titanio, el aluminio y sus aleaciones.

 

(3) Corte por flujo de oxidación

El principio es similar al corte con oxígeno y acetileno. Utiliza láser como fuente de calor de precalentamiento y oxígeno u otro gas activo como gas de corte. Por un lado, el gas soplado sufre una reacción de oxidación con el metal de corte y libera una gran cantidad de calor de oxidación; por otro lado, el óxido fundido y la masa fundida se expulsan de la zona de reacción para formar un corte en el metal. Dado que la reacción de oxidación durante el proceso de corte genera una gran cantidad de calor, la energía requerida para el corte con oxígeno por láser es solo la mitad de la del corte por fusión y la velocidad de corte es mucho mayor queCorte por vapor láser y corte por fusión.

 

(4) Corte de fractura controlado

Para materiales frágiles que se dañan fácilmente con el calor, se utiliza un rayo láser de alta densidad de energía para escanear la superficie del material frágil para evaporar una pequeña ranura cuando el material se calienta, y luego se aplica una cierta presión para realizar un alto rendimiento. Velocidad de corte controlable mediante calentamiento por rayo láser. El material se dividirá a lo largo de las pequeñas ranuras. El principio de este proceso de corte es que el rayo láser calienta un área local de​​el material quebradizo, provocando un gran gradiente térmico y severas deformaciones mecánicas en la zona, dando lugar a la formación de grietas en el material. Siempre que se mantenga un gradiente de calentamiento uniforme, el rayo láser puede guiar la creación y propagación de grietas en cualquier dirección deseada. La fractura controlada utiliza la distribución de temperatura pronunciada generada durante el corte por láser para generar tensión térmica local en el material frágil y provocar que el material se rompa. a lo largo de los pequeños surcos. Cabe señalar que este corte de rotura controlado no es adecuado para cortar esquinas afiladas ni costuras de esquinas. Cortar formas cerradas extra grandes tampoco es fácil de lograr con éxito. La velocidad de corte de la fractura controlada es rápida y no requiere una potencia demasiado alta; de lo contrario, la superficie de la pieza de trabajo se derretirá y dañará el borde de la costura de corte. Los principales parámetros de control son la potencia del láser y el tamaño del punto.