Corte por láser pódese facer con ou sen gas auxiliar para axudar a eliminar o material fundido ou vaporizado. Segundo os diferentes gases auxiliares utilizados, o corte con láser pódese dividir en catro categorías: corte por vaporización, corte por fusión, corte por fluxo de oxidación e corte por fractura controlada.

 

(1) Corte por vaporización

Un feixe láser de alta densidade enerxética úsase para quentar a peza de traballo, facendo que a temperatura superficial do material aumente rapidamente e chegue ao punto de ebulición do material nun tempo moi curto, o que é suficiente para evitar a fusión causada pola condución da calor. O material comeza a vaporizarse, e parte do material se vaporiza e desaparece. A velocidade de expulsión destes vapores é moi rápida. Mentres se expulsan os vapores, parte do material é expulsado do fondo da fenda polo fluxo de gas auxiliar como expulsións, formando unha fenda no material. Durante o proceso de corte por vaporización, o vapor elimina as partículas derretidas e os restos lavados, formando buratos. Durante o proceso de vaporización, preto do 40% do material desaparece en forma de vapor, mentres que o 60% do material é eliminado polo fluxo de aire en forma de gotas fundidas. A calor de vaporización do material é xeralmente moi grande, polo que o corte de vaporización con láser require unha gran potencia e densidade de potencia. Algúns materiais que non se poden fundir, como madeira, materiais de carbono e certos plásticos, córtanse en formas por este método. O corte con láser de vapor utilízase principalmente para cortar materiais metálicos extremadamente finos e materiais non metálicos (como papel, teas, madeira). , plástico e caucho, etc.).

 

(2) Corte de fusión

O material metálico fúndese mediante o quecemento cun raio láser. Cando a densidade de potencia do raio láser incidente supera un determinado valor, o interior do material onde se irradia o feixe comeza a evaporarse, formando buratos. Unha vez que se forma un burato deste tipo, actúa como un corpo negro e absorbe toda a enerxía do feixe incidente. O pequeno buraco está rodeado por unha parede de metal fundido, e despois pulverízase gas non oxidante (Ar, He, N, etc.) a través dunha boquilla coaxial co feixe. A forte presión do gas fai que se descargue o metal líquido ao redor do burato. A medida que se move a peza de traballo, o pequeno burato móvese de forma sincronizada na dirección de corte para formar un corte. O raio láser continúa ao longo do bordo de ataque da incisión e o material fundido é expulsado da incisión dun xeito continuo ou pulsante. O corte por fusión con láser non require a vaporización completa do metal e a enerxía necesaria é só 1/10 do corte por vaporización. O corte por fusión con láser utilízase principalmente para cortar algúns materiais que non son facilmente oxidables ou metais activos, como o aceiro inoxidable, o titanio, o aluminio e as súas aliaxes.

 

(3) Corte de fluxo de oxidación

O principio é semellante ao corte de osíxeno-acetileno. Usa o láser como fonte de calor de prequecemento e osíxeno ou outro gas activo como gas de corte. Por unha banda, o gas soprado sofre unha reacción de oxidación co metal de corte e libera unha gran cantidade de calor de oxidación; por outra banda, o óxido fundido e o fundido son expulsados ​​da zona de reacción para formar un corte no metal. Dado que a reacción de oxidación durante o proceso de corte xera unha gran cantidade de calor, a enerxía necesaria para o corte de osíxeno con láser é só a 1/2 da de corte de fusión e a velocidade de corte é moito maior quecorte por láser de vapor e corte por fusión.

 

(4) Corte de fractura controlada

Para materiais fráxiles que se danan facilmente pola calor, utilízase un raio láser de alta densidade enerxética para escanear a superficie do material fráxil para evaporar unha pequena ranura cando o material se quenta e, a continuación, aplícase unha certa presión para realizar unha alta presión. velocidade, corte controlable a través do quecemento do feixe láser. O material dividirase ao longo dos pequenos sucos. O principio deste proceso de corte é que o raio láser quenta unha área local.o material fráxil, provocando un gran gradiente térmico e unha grave deformación mecánica na zona, o que leva á formación de gretas no material. Mentres se manteña un gradiente de quecemento uniforme, o raio láser pode guiar a creación e propagación de fendas en calquera dirección desexada. A fractura controlada utiliza a distribución de temperatura empinada xerada durante o entallado con láser para xerar estrés térmico local no material fráxil para facer que o material se rompa. ao longo dos pequenos sucos. Nótese que este corte de rotura controlado non é axeitado para cortar cantos afiados e costuras de cantos. Tampouco é fácil cortar formas pechadas extra grandes. A velocidade de corte da fractura controlada é rápida e non require unha potencia demasiado alta, se non, fará que a superficie da peza se derrita e dane o bordo da costura de corte. Os principais parámetros de control son a potencia do láser e o tamaño do punto.