激光切开加工的原理是什么?

  激光切开是运用高功率密度的激光束扫描过资料外表,在极短时间内将资料加热到几千至上万摄氏度,使资料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,到达切开资料的意图。激光切开,由所以用不可见的光束替代了传统的机械刀,激光刀头的机械部分与作业无触摸,在作业中不会对作业外表构成划伤;激光切开速度快,堵截润滑平坦,一般无需后续加工;切开热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);堵截没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损害资料外表;数控编程,可加工恣意的平面图,能够对幅面很大的整板切开,无需开模具,经济省时。 激光切开主要是CO2激光切开,CO2激光切开是用聚集镜将CO2激光束聚集在资料外表使资料熔化,一起用与激光束同轴的紧缩气体吹走被熔化的资料,并使激光束与资料沿必定轨道作相对运动,然后构成必定形状的切缝。CO2激光切开技能比其他办法的显着长处是:(1)切开质量好。堵截宽度窄(一般为0.1- -0.5mm)、精度高(一般孔中心距差错0.1-0.4mm,概括尺度差错0.1-0.5mm)、堵截外表粗糙度好(一般Ra为12.5-25m),切缝一般不需要再加工即可焊接。(2)切开速度快。例如选用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切开速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切开速度为 3.5m/min,热影响区小,变形极小。(3)清洁、安全、无污染。大大改进了操作人员的作业环境。当然就精度和堵截外表粗糙度而言,CO2激光切开不可能超越电加工;就切开厚度而言难以到达火焰和等离子切开的水平。 CO2激光切开的几项关键技能:一是焦点方位操控技能。聚集透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小,因而操控焦点相关于被切资料外表的方位十分重要。二是切开穿孔技能。任何一种热切开技能,除少数状况能够从板边际开端外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开端做切开。三是嘴规划及气流操控技能。激光切开钢材时,氧气和聚集的激光束是经过喷嘴射到被切资料处,然后构成一个气流束。对气流的根底要求是进入堵截的气流量要大,速度要高,以便满足的氧化使堵截资料充沛进行放热反应;一起又有满足的动量将熔融资料喷发吹出。 激光切开工艺多种多样,其间熔化切开是使入射的激光束功率密度超越某一值,然后使光束照耀点处资料内部开端蒸腾,构成孔洞;汽化切开是运用高功率密度的激光束加热,防止热传导构成的熔化,所以部分资料汽化成蒸汽消失;氧化熔化切开是资料在激光束的照耀下被点着,与氧气发生剧烈的化学反应而发生另一热源;关于简单受热损坏的脆性资料,经过激光束加热进行高速、可控的堵截,引起该区域大的热梯度和严峻的机械变形,导致资料构成裂缝,称之为操控开裂切开。

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