Coupure laser Peut être effectué avec ou sans gaz d'assistance pour aider à éliminer les matériaux en fusion ou vaporisés. Selon les différents gaz auxiliaires utilisés, la coupe laser peut être divisée en quatre catégories: coupe de vaporisation, coupe de fusion, coupe du flux d'oxydation et coupe de fracture contrôlée.

 

(1) coupe de vaporisation

Un faisceau laser à haute densité à haute densité est utilisé pour chauffer la pièce, ce qui fait augmenter rapidement la température de surface du matériau et atteindre le point d'ébullition du matériau en très peu de temps, ce qui est suffisant pour éviter la fonte causée par la conduction thermique. Le matériau commence à se vaporiser et une partie du matériau se vaporise en vapeur et disparaît. La vitesse d'éjection de ces vapeurs est très rapide. Alors que les vapeurs sont éjectées, une partie du matériau est éloignée du bas de la fente par le flux de gaz auxiliaire sous forme d'éjections, formant une fente sur le matériau. Pendant le processus de coupe de vaporisation, la vapeur enlève les particules fondues et les débris lavés, formant des trous. Pendant le processus de vaporisation, environ 40% du matériau disparaît sous forme de vapeur, tandis que 60% du matériau est retiré par le flux d'air sous forme de gouttelettes fondues. La chaleur de vaporisation du matériau est généralement très grande, donc la coupe de vaporisation au laser nécessite une grande puissance et une densité de puissance. Certains matériaux qui ne peuvent pas être fondus, tels que le bois, les matériaux en carbone et certains plastiques, sont coupés en formes par cette méthode. , plastique et caoutchouc, etc.).

 

(2) coupe de fusion

Le matériau métallique est fondu par chauffage avec un faisceau laser. Lorsque la densité de puissance du faisceau laser incident dépasse une certaine valeur, l'intérieur du matériau où le faisceau est irradié commence à s'évaporer, formant des trous. Une fois un tel trou formé, il agit comme un corps noir et absorbe toute l'énergie du faisceau incident. Le petit trou est entouré d'une paroi de métal fondu, puis du gaz non oxydant (AR, lui, n, etc.) est pulvérisé à travers une buse coaxiale avec la poutre. La forte pression du gaz entraîne la décharge du métal liquide autour du trou. Au fur et à mesure que la pièce se déplace, le petit trou se déplace de manière synchrone dans le sens de coupe pour former une coupe. Le faisceau laser continue le long du bord d'attaque de l'incision, et le matériau fondu est éloigné de l'incision d'une manière continue ou pulsante. La coupe de fusion au laser ne nécessite pas de vaporisation complète du métal, et l'énergie requise n'est que 1/10 de la coupe de vaporisation. La coupe de fusion au laser est principalement utilisée pour couper certains matériaux qui ne sont pas facilement oxydés ou des métaux actifs, tels que l'acier inoxydable, le titane, l'aluminium et leurs alliages.

 

(3) Coupe de flux d'oxydation

Le principe est similaire à la coupe d'oxygène-acétylène. Il utilise le laser comme préchauffage de la source de chaleur et de l'oxygène ou un autre gaz actif comme coupe de gaz. D'une part, le gaz soufflé subit une réaction d'oxydation avec le métal de coupe et libère une grande quantité de chaleur d'oxydation; D'un autre côté, l'oxyde fondu et la fonte sont emportés par la zone de réaction pour former une coupe dans le métal. Étant donné que la réaction d'oxydation pendant le processus de coupe génère une grande quantité de chaleur, l'énergie requise pour la coupe d'oxygène laser n'est que 1/2 de celle de la coupe de fusion, et la vitesse de coupe est beaucoup plus élevée queCoupe au laser et coupe de fusion.

 

(4) Coupe de fracture contrôlée

Pour les matériaux fragiles facilement endommagés par la chaleur, un faisceau laser de haute densité de haute énergie est utilisé pour scanner la surface du matériau fragile pour évaporer une petite rain vitesse, coupe contrôlable à travers le chauffage du faisceau laser. Le matériau se séparera le long des petites rainures. Le principe de ce processus de coupe est que le faisceau laser chauffe une zone locale de​​Le matériau fragile, provoquant un grand gradient thermique et une déformation mécanique sévère dans la zone, conduisant à la formation de fissures dans le matériau. As long as a uniform heating gradient is maintained, the laser beam can guide crack creation and propagation in any desired direction.Controlled fracture utilizes the steep temperature distribution generated during laser notching to generate local thermal stress in the brittle material to cause the material to break le long des petites rainures. Il convient de noter que cette coupe de rupture contrôlée ne convient pas pour couper les coins pointus et les coutures d'angle. Couper des formes fermées supplémentaires n'est pas non plus facile à réaliser avec succès. La vitesse de coupe de la fracture contrôlée est rapide et ne nécessite pas de puissance trop élevée, sinon elle fera fondre la surface de la pièce et endommagera le bord de la couture de coupe. Les principaux paramètres de contrôle sont la puissance du laser et la taille du spot.