激光切割原理、分類及特點

《Amada》

激光切割原理,、分類及特點

（1）激光切割的原理 / {1 t; i6 F! u' p+ q3 ?激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,，使被照射的材料迅速熔化,、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點,，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),，從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一,。激光切割的原理見下圖,。 2 W: Q8 s0 ]/ f  J4 V8 }（2）激光切割的分類 激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割,、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類,。 1）激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升,，在非常短的時間內(nèi)達(dá)到材料的沸點,，材料開始汽化，形成蒸氣,。這些蒸氣的噴出速度很大,，在蒸氣噴出的同時，在材料上形成切口,。材料的汽化熱一般很大,，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。 ! V8 D- V; B. i* `' H2 J( f激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙,、布,、木材,、塑料和橡皮等）的切割。 2 G+ V# {" z/ P$ F9 ^2）激光熔化切割 激光熔化切割時,，用激光加熱使金屬材料熔化,，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He,、N等）,，依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口,。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10,。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,，如不銹鋼、鈦,、鋁及其合金等,。 3）激光氧氣切割 激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源,，用氧氣等活性氣體作為切割氣體,。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng),，放出大量的氧化熱,；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口,。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱,，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割,。 激光氧氣切割主要用于碳鋼,、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。 - j' ^% Q% }, ]( @) \8 h8 k4）激光劃片與控制斷裂   `6 X1 p! F! R6 `3 m0 q- |激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描,，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,，然后施加一定的壓力，脆性材料就會沿小槽處裂開,。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器,。 $ A; n3 `# w5 A$ x% Y$ S控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,，使材料沿小槽斷開,。 / _9 p; c# Q' A: d" N , h% |- v/ {9 L激光切割的特點 激光切割與其他熱切割方法相比較，總的特點是切割速度快,、質(zhì)量高,。具體概括為如下幾個方面,。 * h: y2 x* j) R* w( u⑴ 切割質(zhì)量好 ' I/ Z( A0 }% Q2 w, }3 U$ P6 R2 k由于激光光斑小、能量密度高,、切割速度快,，因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。 * ?* N* i! e4 F4 I7 g: k' i① 激光切割切口細(xì)窄,，切縫兩邊平行并且與表面垂直,，切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。 + a; A: |2 t" e' U% A② 切割表面光潔美觀,，表面粗糙度只有幾十微米,，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無需機(jī)械加工,，零部件可直接使用,。 ③ 材料經(jīng)過激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小,，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,，并且工件變形小，切割精度高,，切縫的幾何形狀好,，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長方形。激光切割,、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見表1,，切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。 " C6 m9 p9 Y# w" a7 ^3 F6 ~  Y⑵ 切割效率高 由于激光的傳輸特性,，激光切割機(jī)上一般配有多臺數(shù)控工作臺,，整個切割過程可以全部實現(xiàn)數(shù)控。操作時,，只需改變數(shù)控程序,，就可適用不同形狀零件的切割，既可進(jìn)行二維切割,，又可實現(xiàn)三維切割,。 # ]; M$ T6 b4 H% T6 e ⑶ 切割速度快 用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達(dá)600cm/min,；切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,，切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,，既可節(jié)省工裝夾具,，又節(jié)省了上、下料的輔助時間。 ⑷ 非接觸式切割 激光切割時割炬與工件無接觸,，不存在工具的磨損,。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”,，只需改變激光器的輸出參數(shù),。激光切割過程噪聲低，振動小,，無污染,。 " Z3 A$ U; K4 N3 a" N* u⑸ 切割材料的種類多 % S1 f/ ~$ u, ~! v  g與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類多,，包括金屬,、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料,、皮革,、木材及纖維等。但是對于不同的材料,，由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同，表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性,。采用CO2激光器,，各種材料的激光切割性能見表2。 4 P8 W  o1 c  Q8 W7 @

wangpan5201314

不錯,，對我們剛進(jìn)接觸的人來說,，，比較好

huore

金屬AL這方面,，現(xiàn)在一些廠家加工厚度能達(dá)到5mm了,。

alex19791126

樓上說的是這樣的情況，但是5MM的效果不好

jueves

不錯的資料,，謝謝樓主

yangxu

你們用的機(jī)器那么落后啊  早就能加工10mm的AL 了