在使用山東激光切割技術(shù)工作時(shí),一般采用四種切割方法進(jìn)行操作,使工件能夠正常使用。瑞泉將簡要介紹這四種切割方法的特點(diǎn)。
1、汽化切割
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度上升到沸點(diǎn)溫度的速度非??欤员苊鉄醾鲗?dǎo)引起的熔化,因此一些材料蒸發(fā)成蒸汽并消失,一些材料被輔助氣流作為噴射物從狹縫底部吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳材料和一些塑料,通過這種汽化切割方法切割和成型。
在汽化切割過程中,蒸汽帶走熔融顆粒和沖刷碎屑,形成孔洞。在蒸發(fā)過程中,約40%的材料變成蒸汽并消失,而60%的材料則被氣流以液滴的形式帶走。
2、熔化切割
當(dāng)入射激光束的功率密度超過一定值時(shí),材料在光束照射點(diǎn)的N部分開始蒸發(fā),形成孔洞。一旦這個(gè)小孔形成,它將吸收s作為黑體的入射光束能量。小孔被熔融金屬壁包圍,然后與光束同軸的輔助氣流帶走孔周圍的熔融材料。當(dāng)工件移動(dòng)時(shí),小孔根據(jù)切割方向同步水平移動(dòng),形成切割縫。激光束繼續(xù)沿著裂紋的Q邊緣照射,熔融材料被連續(xù)或脈動(dòng)地吹離裂紋。
3、氧化熔化切割
通常,惰性氣體用于熔化和切割。如果更換氧氣或其他活性氣體,材料將在激光束的照射下點(diǎn)燃,并與氧氣發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生另一熱源,稱為氧化熔化和切割。具體描述如下:
(1) 在激光束的照射下,材料表面迅速加熱到點(diǎn)火溫度,然后與氧氣發(fā)生劇烈燃燒反應(yīng),釋放出大量熱量。在山東激光切割的作用下,材料中形成充滿蒸汽的小孔,小孔周圍被熔融金屬壁包圍。
(2) 燃燒材料被轉(zhuǎn)移到爐渣中,以控制氧氣和金屬的燃燒速率。同時(shí),氧通過爐渣擴(kuò)散到點(diǎn)火前沿的速度對(duì)燃燒速率也有很大影響。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)反應(yīng)和排渣速度越快。當(dāng)然,氧氣流速越高越好,因?yàn)榱魉龠^快將導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物在狹縫出口處快速冷卻,即金屬氧化物,這也不利于切割質(zhì)量。
(3) 顯然,在氧化熔融切割過程中有兩個(gè)熱源,即激光輻照能量和氧與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計(jì),在切割鋼時(shí),氧化反應(yīng)釋放的熱量約占切割所需總能量的60%。顯然,與惰性氣體相比,使用氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速度。
(4) 在雙熱源氧化熔融切割過程中,如果氧氣的燃燒速度高于激光束的移動(dòng)速度,則狹縫會(huì)變得寬而粗糙。如果激光束的移動(dòng)速度超過氧氣的燃燒速度,則產(chǎn)生的狹縫既窄又平滑。
4、控制斷裂切割
對(duì)于易受熱損壞的脆性材料,通過激光束加熱進(jìn)行高速可控切割稱為受控?cái)嗔亚懈?。本次山東激光切割工藝的主要內(nèi)容是:激光束加熱小面積的脆性材料,導(dǎo)致該區(qū)域產(chǎn)生較大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形,導(dǎo)致材料中形成裂紋。只要保持均勻的加熱梯度,激光束就可以引導(dǎo)裂紋在任何所需方向上產(chǎn)生。
應(yīng)注意的是,這種受控?cái)嗔亚懈畈贿m合切割銳角和角邊。成功切割超大閉合形狀并不容易。控制斷裂切削速度,且不需要太高的功率,否則會(huì)導(dǎo)致工件表面熔化并損壞切削刃。主要控制參數(shù)為激光功率和光斑尺寸。
相關(guān)技術(shù)人員在采用山東激光切割加工技術(shù)進(jìn)行操作時(shí),一般會(huì)采用上述四種方法進(jìn)行操作,從而提高工件的利用率和成品率,降低成本,獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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