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

 

(1) corte de vaporización

Se usa un haz de 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 vaporizar, y parte del material se vaporiza en vapor y desaparece. La velocidad de eyección de estos vapores es muy rápida. Mientras se expulsan los vapores, la parte del material se aleja del fondo de la hendidura por el flujo de gas auxiliar como eyecciones, formando una hendidura en el material. Durante el proceso de corte de vaporización, el vapor quita las partículas derretidas y los desechos lavados, formando agujeros. Durante el proceso de vaporización, aproximadamente el 40% del material desaparece como vapor, mientras que el 60% del material se elimina por el flujo de aire en forma de gotas fundidas. El calor de vaporización del material es generalmente muy grande, por lo que el corte de vaporización con láser requiere una gran potencia y densidad de potencia. Algunos materiales que no pueden derretirse, como madera, materiales de carbono y ciertos plásticos, se cortan en formas por este método. , plástico y caucho, etc.).

 

(2) Corte de fusión

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

 

(3) Corte de flujo de oxidación

El principio es similar al corte de oxígeno-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 salen 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 de oxígeno láser es solo de 1/2 de la corte de fusión, y la velocidad de corte es mucho mayor queCorte de vapor láser y corte de fusión.

 

(4) corte de fracturas controladas

Para los materiales frágiles que se dañan fácilmente por el calor, se usa un haz de láser de alta densidad de energía para escanear la superficie del material frágil para evaporar una ranura pequeña cuando el material se calienta, y luego se aplica una cierta presión para realizar una alta. Velocidad, corte controlable a través del calentamiento del haz 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 frágil, causando un gran gradiente térmico y una deformación mecánica severa en el área, lo que lleva a la formación de grietas en el material. Mientras se mantenga un gradiente de calentamiento uniforme, el haz láser puede guiar la creación y propagación de grietas en cualquier dirección deseada. La fractura controlada utiliza la distribución de temperatura pronunciada generada durante la muesca láser para generar estrés térmico local en el material frágil para hacer que el material se rompa a lo largo de los pequeños surcos. Cabe señalar que este corte de ruptura controlado no es adecuado para cortar esquinas afiladas y costuras de esquina. 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 hará que la superficie de la pieza de trabajo se derrita y dañe el borde de la costura de corte. Los principales parámetros de control son la potencia del láser y el tamaño de la mancha.