Tăiere laser Poate fi realizat cu sau fără gaz de asistență pentru a ajuta la eliminarea materialului topit sau vaporizat. Conform diferitelor gaze auxiliare utilizate, tăierea cu laser poate fi împărțită în patru categorii: tăierea vaporizării, tăierea topirii, tăierea fluxului de oxidare și tăierea fracturilor controlate.

 

(1) Tăierea vaporizării

Pentru încălzirea piesei de lucru a materialului este utilizat un fascicul laser cu densitate mare de energie, ceea ce face ca temperatura de suprafață a materialului să crească rapid și să ajungă la punctul de fierbere al materialului într-un timp foarte scurt, ceea ce este suficient pentru a evita topirea cauzată de conducerea căldurii. Materialul începe să se vaporizeze, iar o parte din material se vaporizează în abur și dispare. Viteza de ejecție a acestor vapori este foarte rapidă. În timp ce vaporii sunt evacuați, o parte din material este aruncată departe de partea de jos a fantei de fluxul de gaz auxiliar ca ejecții, formând o fanta pe material. În timpul procesului de tăiere a vaporizării, vaporii scoate particulele topite și resturile spălate, formând găuri. În timpul procesului de vaporizare, aproximativ 40% din material dispare ca vapori, în timp ce 60% din material este îndepărtat de fluxul de aer sub formă de picături topite. Căldura de vaporizare a materialului este în general foarte mare, astfel încât tăierea vaporizării laser necesită o putere mare și o densitate de putere. Unele materiale care nu pot fi topite, cum ar fi lemnul, materialele de carbon și anumite materiale plastice, sunt tăiate în forme prin această metodă. , plastic și cauciuc etc.).

 

(2) Tăierea topită

Materialul metalic este topit prin încălzire cu un fascicul laser. Când densitatea de putere a fasciculului laser incident depășește o anumită valoare, interiorul materialului în care fasciculul este iradiat începe să se evapore, formând găuri. Odată ce se formează o astfel de gaură, acesta acționează ca un corp negru și absoarbe toată energia fasciculului incident. Gaura mică este înconjurată de un perete de metal topit, iar apoi gazul ne-oxidant (AR, He, N, etc.) este pulverizat printr-o duză coaxială cu fasciculul. Presiunea puternică a gazului face ca metalul lichid să fie descărcat. Pe măsură ce piesa de lucru se mișcă, gaura mică se mișcă sincron în direcția de tăiere pentru a forma o tăietură. Fasciculul laser continuă de -a lungul marginii de frunte a inciziei, iar materialul topit este aruncat departe de incizie într -o manieră continuă sau pulsantă. Tăierea de topire cu laser nu necesită vaporizare completă a metalului, iar energia necesară este doar 1/10 de tăiere a vaporizării. Tăierea de topire cu laser este utilizată în principal pentru tăierea unor materiale care nu sunt ușor oxidate sau metale active, cum ar fi oțelul inoxidabil, titanul, aluminiul și aliajele lor.

 

(3) Tăierea fluxului de oxidare

Principiul este similar cu tăierea de oxigen-acetilenă. Utilizează laser ca sursă de căldură preîncălzită și oxigen sau alte gaz activ ca gaz tăiat. Pe de o parte, gazul suflat suferă o reacție de oxidare cu metalul tăiat și eliberează o cantitate mare de căldură de oxidare; Pe de altă parte, oxidul topit și topirea sunt aruncate din zona de reacție pentru a forma o tăietură în metal. Deoarece reacția de oxidare în timpul procesului de tăiere generează o cantitate mare de căldură, energia necesară pentru tăierea oxigenului cu laser este doar 1/2 din cea a tăierii topite, iar viteza de tăiere este mult mai mare decâtTăierea și topirea vaporilor cu laser.

 

(4) Tăierea controlată a fracturilor

Pentru materialele fragile care sunt ușor deteriorate de căldură, un fascicul laser cu densitate mare de energie este utilizat pentru a scana suprafața materialului fragil pentru a evapora o canelură mică atunci când materialul este încălzit, iar apoi se aplică o anumită presiune pentru a efectua ridicat viteză, tăiere controlabilă prin încălzirea cu fascicul laser. Materialul se va împărți de -a lungul canelurilor mici. Principiul acestui proces de tăiere este că fasciculul laser încălzește o zonă locală de​​Materialul fragil, provocând un gradient termic mare și o deformare mecanică severă în zonă, ceea ce duce la formarea fisurilor în material. Atâta timp cât se menține un gradient de încălzire uniform, fasciculul laser poate ghida crearea și propagarea fisurilor în orice direcție dorită. Fractura controlată utilizează distribuția abruptă a temperaturii generate în timpul notării laser pentru a genera stres termic local în materialul fragil pentru a determina materialul să spargă materialul să se spargă de -a lungul canelurilor mici. Trebuie menționat că această tăiere controlată nu este potrivită pentru tăierea colțurilor ascuțite și a cusăturilor de colț. Tăierea formelor închise mari mari nu este, de asemenea, ușor de obținut cu succes. Viteza de tăiere a fracturii controlate este rapidă și nu necesită o putere prea mare, altfel va face ca suprafața piesei să se topească și să deterioreze marginea cusăturii de tăiere. Principalii parametri de control sunt puterea laser și dimensiunea spotului.