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光纤激光切割机加工工艺介绍


文章来源:龙泰激光  发布者:柯  发表时间:2019-05-29 15:10  浏览次数:


 激光切割机

光纤激光切割机广泛应用于金属材料的加工领域,大大缩短了加工时间,降低了加工成本,一次成型,无接触处理不变形,提高了加工件的品质。激光切割是利用激光聚焦产生的高功率密度能量来实现的。与传统的板料加工方法相比,激光切削具有切削质量高、切削速度快、柔性(可随意切割任意形状)、材料适应性强等优点。

(1)激光熔切

在激光熔化切削中,工件局部熔化,熔化的材料通过气流喷射出来。由于材料的转移只发生在液体状态,这一过程称为激光熔切。

激光束装有高纯度的惰性切割气体,使熔化的材料离开狭缝,而气体本身不参与切割。

激光熔切可获得比气化切割更快的切割速度。气化所需的能量通常高于熔化材料所需的能量。在激光熔化和切割中,激光束仅被部分吸收。

最大切削速度随激光功率的增加而增大,而随板材厚度和熔化温度的增加几乎成反比下降。在一定激光功率下,极限因素是狭缝处的气压和材料的导热系数。

激光熔切可以获得铁材料和钛金属的未氧化切削。

熔化但未蒸发的激光功率密度在104 W/cm和105 W/cm之间。对于钢材料,激光功率密度不足以熔化,但激光功率密度不足以蒸发。

(2)激光火焰切割

激光火焰切割与激光熔融切削的区别在于,用氧气作为切割气体,借助氧与加热金属的相互作用,产生化学反应,进一步加热材料。对于相同厚度的结构钢,用这种方法得到的切削率高于熔融切削。

另一方面,这种方法的切削质量可能比熔融切削差。事实上,它会产生较宽的接缝、明显的粗糙度、增加热影响面积和较差的边缘质量。

激光火焰切割在加工精密模型和锐角(有烧掉尖角的危险)方面不好。脉冲模式激光可以用来限制热效应。

激光功率决定切削速度。在一定激光功率的条件下,限制因素是氧的供应和材料的热导率。

(3)激光气化切割

在激光气化和切割过程中,材料在狭缝处蒸发,这需要很高的激光功率。

为了防止材料的蒸汽凝结到狭缝壁上,材料的厚度不能大大超过激光束的直径。因此,只有在有必要避免熔融材料被排除的情况下,这种工艺才适合应用。事实上,这种工艺只用于使用铁基合金的非常小的领域中。

这种工艺不能使用,例如木材和某些陶瓷,这些材料没有熔化,因此不可能再浓缩材料的蒸气。此外,这些材料通常需要达到更厚的切口。

——在激光气化切割中,最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。

——激光功率和气化热对最优焦点位置只有一定的影响。

——所需的激光功率密度要大于108W/cm2,并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。

——在板材厚度一定的情况下,假设有足够的激光功率,最大切割速度受到气体射流速度的限制。
光纤激光切割机