Lasersnijden kan worden gedaan met of zonder hulpgas om gesmolten of verdampt materiaal te helpen verwijderen. Afhankelijk van de verschillende gebruikte hulpgassen kan lasersnijden worden onderverdeeld in vier categorieën: verdampingssnijden, smeltsnijden, oxidatiefluxsnijden en gecontroleerd breuksnijden.

 

(1)Verdampingsnijden

Een laserstraal met hoge energiedichtheid wordt gebruikt om het werkstuk te verwarmen, waardoor de oppervlaktetemperatuur van het materiaal snel stijgt en het kookpunt van het materiaal in zeer korte tijd bereikt, wat voldoende is om smelten als gevolg van warmtegeleiding te voorkomen. Het materiaal begint te verdampen en een deel van het materiaal verdampt in stoom en verdwijnt. De uitstootsnelheid van deze dampen is erg hoog. Terwijl de dampen worden uitgestoten, wordt een deel van het materiaal door de hulpgasstroom van de bodem van de spleet weggeblazen als uitstoten, waardoor een spleet in het materiaal ontstaat. Tijdens het verdampings-snijproces verwijdert de damp de gesmolten deeltjes en het gewassen vuil, waardoor gaten ontstaan. Tijdens het verdampingsproces verdwijnt ongeveer 40% van het materiaal als damp, terwijl 60% van het materiaal door de luchtstroom wordt verwijderd in de vorm van gesmolten druppels. De verdampingswarmte van het materiaal is over het algemeen erg groot, dus laserverdampingssnijden vereist een groot vermogen en een grote vermogensdichtheid. Sommige materialen die niet kunnen worden gesmolten, zoals hout, koolstofmaterialen en bepaalde kunststoffen, worden met deze methode in vormen gesneden. Laserdampsnijden wordt meestal gebruikt voor het snijden van extreem dunne metalen materialen en niet-metalen materialen (zoals papier, stof, hout , plastic en rubber, enz.).

 

(2) Smeltsnijden

Het metalen materiaal wordt gesmolten door verhitting met een laserstraal. Wanneer de vermogensdichtheid van de invallende laserstraal een bepaalde waarde overschrijdt, begint het inwendige van het materiaal waar de straal wordt bestraald te verdampen, waardoor gaten ontstaan. Zodra zo'n gat is gevormd, fungeert het als een zwart lichaam en absorbeert het alle invallende straalenergie. Het kleine gaatje wordt omgeven door een wand van gesmolten metaal, en vervolgens wordt niet-oxiderend gas (Ar, He, N, enz.) door een mondstuk coaxiaal met de straal gespoten. De sterke druk van het gas zorgt ervoor dat het vloeibare metaal rond het gat wordt afgevoerd. Terwijl het werkstuk beweegt, beweegt het kleine gat synchroon in de snijrichting om een ​​snede te vormen. De laserstraal gaat verder langs de voorrand van de incisie en het gesmolten materiaal wordt continu of pulserend van de incisie weggeblazen. Bij lasersmelten is geen volledige verdamping van het metaal nodig, en de benodigde energie is slechts 1/10 van de energie die nodig is voor het verdampen van het snijden. Lasersmeltsnijden wordt voornamelijk gebruikt voor het snijden van bepaalde materialen die niet gemakkelijk geoxideerd zijn of actieve metalen, zoals roestvrij staal, titanium, aluminium en hun legeringen.

 

(3) Oxidatiefluxsnijden

Het principe is vergelijkbaar met zuurstof-acetyleensnijden. Het maakt gebruik van laser als voorverwarmingswarmtebron en zuurstof of ander actief gas als snijgas. Enerzijds ondergaat het geblazen gas een oxidatiereactie met het snijmetaal en komt er een grote hoeveelheid oxidatiewarmte vrij; aan de andere kant worden het gesmolten oxide en de smelt uit de reactiezone geblazen om een ​​snede in het metaal te vormen. Omdat de oxidatiereactie tijdens het snijproces een grote hoeveelheid warmte genereert, is de energie die nodig is voor lasersnijden met zuurstof slechts de helft van die van smeltsnijden, en is de snijsnelheid veel groter dan die van lasersnijden.laserdampsnijden en smeltsnijden.

 

(4) Gecontroleerd breuksnijden

Voor brosse materialen die gemakkelijk door hitte worden beschadigd, wordt een laserstraal met hoge energiedichtheid gebruikt om het oppervlak van het brosse materiaal te scannen om een ​​kleine groef te laten verdampen wanneer het materiaal wordt verwarmd, en vervolgens wordt een bepaalde druk uitgeoefend om hoge prestaties te leveren. snelheid, regelbaar snijden door laserstraalverwarming. Het materiaal zal langs de kleine groeven splijten. Het principe van dit snijproces is dat de laserstraal een lokaal gebied verwarmt​​het brosse materiaal, wat een grote thermische gradiënt en ernstige mechanische vervorming in het gebied veroorzaakt, wat leidt tot de vorming van scheuren in het materiaal. Zolang een uniforme verwarmingsgradiënt wordt gehandhaafd, kan de laserstraal het ontstaan ​​en de voortplanting van scheuren in elke gewenste richting geleiden. Gecontroleerde breuk maakt gebruik van de steile temperatuurverdeling die wordt gegenereerd tijdens het laserkerven om lokale thermische spanning in het brosse materiaal te genereren, waardoor het materiaal breekt. langs de kleine groeven. Opgemerkt moet worden dat dit gecontroleerde breuksnijden niet geschikt is voor het snijden van scherpe hoeken en hoeknaden. Ook het snijden van extra grote gesloten vormen is niet eenvoudig succesvol te realiseren. De snijsnelheid van gecontroleerde breuk is snel en vereist geen te hoog vermogen, anders zal het oppervlak van het werkstuk smelten en de rand van de snijnaad beschadigen. De belangrijkste controleparameters zijn laservermogen en spotgrootte.