Лазерне різання Можна зробити з газом або без допомоги, щоб допомогти видалити розплавлений або випарений матеріал. Відповідно до різних використовуваних допоміжних газів, лазерне різання можна розділити на чотири категорії: різання випаровування, розрізання плавлення, різання потоку окислення та контрольоване розрізання перелому.

 

(1) Розрізання випаровування

Лазерний промінь з високою енергією використовується для нагрівання заготовки, внаслідок чого температура поверхні матеріалу швидко зростає і досягає температури кипіння матеріалу за дуже короткий час, що достатньо, щоб уникнути плавлення, спричиненого теплопровідністю. Матеріал починає випаровуватися, а частина матеріалу випаровується в пару і зникає. Швидкість викиду цих парів дуже швидка. Поки пари викидаються, частина матеріалу підірветься від нижньої щілини допоміжним потоком газу як викиди, утворюючи щілину на матеріал. Під час процесу різання випаровування пари забирають розплавлені частинки та промивання сміття, утворюючи отвори. Під час процесу випаровування близько 40% матеріалу зникає у вигляді пари, тоді як 60% матеріалу видаляється повітряним потоком у вигляді розплавлених крапель. Тепло випаровування матеріалу, як правило, дуже велике, тому розрізання лазерної випаровування потребує великої потужності та щільності потужності. Деякі матеріали, які неможливо розплавили, такі як дерево, вуглецеві матеріали та певні пластмаси, розрізаються на форми цим методом. Вирізання пари в основному використовується для різання надзвичайно тонких металевих матеріалів та неметалевих матеріалів (таких як папір, тканина, деревина , пластик і гума тощо).

 

(2) Розплавля

Металевий матеріал розплавлений нагріванням лазерним променем. Коли щільність потужності падаючого лазерного променя перевищує певне значення, внутрішня частина матеріалу, де опромінений промінь, починає випаровуватися, утворюючи отвори. Після того, як така отвір утворюється, він діє як чорне тіло і поглинає всю енергію пучка падаючого променя. Невеликий отвір оточений стінкою розплавленого металу, а потім не окислюючий газ (Ar, He, N тощо) розпорошується через коаксіальний насадок з променем. Сильний тиск газу призводить до виписки рідкого металу навколо отвору. Коли заготовка рухається, невеликий отвір синхронно рухається в напрямку різання, утворюючи розріз. Лазерний промінь триває вздовж переднього краю розрізу, і розплавлений матеріал безперервно або пульсуюче видувається від розрізу. Розрізання лазерного плавлення не потребує повної випаровування металу, а необхідна енергія - лише 1/10 розрізання випаровування. Розрізання лазерного плавлення в основному використовується для різання деяких матеріалів, які не легко окислюються або активні метали, такі як нержавіюча сталь, титан, алюміній та їх сплави.

 

(3) Вирізання потоку окислення

Принцип схожий на різання кисню-ацетилену. Він використовує лазер як попереднє нагрівання джерела тепла та кисню або іншого активного газу як різання газу. З одного боку, продутий газ зазнає реакції окислення з різанням металу і вивільняє велику кількість окислювального тепла; З іншого боку, розплавлений оксид і розплав вибухають із зони реакції, утворюючи розріз у металі. Оскільки реакція окислення під час процесу різання генерує велику кількість тепла, енергія, необхідна для лазерного різання киснюЛазерне різання пари та розтоплення.

 

(4) контрольоване розрізання перелому

Для крихких матеріалів, які легко пошкоджуються теплом, для сканування поверхні крихкого матеріалу використовується лазерний промінь високої енергії для випаровування невеликої канавки, коли матеріал нагрівається, а потім певний тиск застосовується для виконання високого рівня Швидкість, кероване різання через нагрівання лазерного променя. Матеріал буде розділений уздовж невеликих канавок. Принцип цього процесу різання полягає в тому, що лазерний промінь нагріває локальну площу​​Крихкий матеріал, що спричиняє великий тепловий градієнт і сильну механічну деформацію в районі, що призводить до утворення тріщин у матеріалі. Поки підтримується рівномірний градієнт нагрівання, лазерний промінь може керувати створенням тріщин і поширення в будь -якому потрібному напрямку. Контрольований перелом використовує крутий розподіл температури, що утворюється під час лазерної виїмки, щоб генерувати локальне теплове напруження в крихкому матеріалі, що спричиняє порушення матеріалу для розриву матеріалу для розриву матеріалу для розбиття матеріалу, який спричиняє матеріал для розриву матеріалу для розбиття матеріалу вздовж маленьких канавок. Слід зазначити, що цей контрольований розріз не підходить для різання гострі кути та кутові шви. Вирізати надзвичайно великі закриті форми також непросто досягти успішного досягнення. Швидкість різання контрольованого перелому швидка і не вимагає занадто великої потужності, інакше це призведе до розплавлення поверхні заготовки та пошкодження краю різання шва. Основні параметри управління - це лазерна потужність та розмір плями.