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浅谈激光切割的原理及分类都有哪些

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浅谈激光切割的原理及分类都有哪些

发布日期:2018-11-01 作者:来源于网络 点击:

激光切割钣金件的原理:

激光切割有两种方式,一种是采用切割头切割的方式,另一种是采用激光振镜切割的方式。

切割头切割方式如图1中A所示,激光光束经过聚焦镜聚焦在加工工件上,高功率密度激光束使被照射的工件局部材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时高速辅助气体与光束同轴吹出,将熔融物质吹开,激光切割头与工件做相对运动,从而实现材料的切割。切割头切割方式适合切割0.15mm以上厚度的材料。

激光振镜切割的方式如图1中B所示, 激光光束经过振镜反射、F-θ透镜聚焦后,照射在加工工件上,高功率密度激光束使被照射的工件局部材料迅速熔化、汽化,将材料穿透,振镜电机带动振镜旋转,聚焦光斑在材料上移动,从而实现将工件割开。振镜的切割方式适合切极薄的材料,例如电池行业用的铜箔、铝箔。

浅谈激光切割的原理及分类都有哪些

激光切割的分类

激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。

1)激光汽化切割

利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。

2)激光熔化切割

激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。

3)激光氧气切割

激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。

4)激光划片与控制断裂

激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。


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