由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。预计产业界2011使用的激光器产品销售额超过17亿美元,而激光设备的销售额超过66亿美元。激光切割、氧乙i炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。
脉冲穿孔:(Pulse drilling)采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆i破穿孔。利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的是光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
激光切割的主要特点是什么?
激光束聚焦在一个非常小的光点上,使焦点达到一个非常高的功率密度。此时,光束输入的热量远远超过材料反射、传导或扩散的部分,材料迅速加热到蒸发的程度,蒸发形成孔。随着光束和材料的相对线性运动,孔连续形成一个非常窄的切割缝。在不同的工件上激光打孔与电火花打孔及机械钻孔相比,效率提高l0-1000倍。切割边缘的热影响很小,基本上没有工件变形。
在切割过程中,还添加了适合切割材料的蒸汽。在切割钢时,氧气被用作蒸汽和熔融金属之间的放热化学反应氧化材料,同时有助于吹走切割缝中的熔渣。用压缩空气、棉花、纸张等yi燃材料切割聚丙xi塑料。⒈切割表面粗糙度Rz⒉切口挂渣尺寸⒊切边垂直度和斜度u⒋切割边缘圆角尺寸r⒌条纹后拖量n⒍平面度F。进入喷嘴的蒸汽也可以冷却聚焦透镜,防止灰尘进入透镜座椅,污染透镜,导致透镜过热。
激光切割技术具有以下优点:
1.切割质量好:无接触切割,切割边缘受热影响小,工件基本无热变形,完全避免了材料冲剪时形成的坍塌边缘,切割缝一般不需要二次加工。
2.不损坏工件:激光切割to不接触材料表面,以确保不划伤工件。
3.不受切割材料硬度的影响:激光可加工钢板、不锈钢、铝合金板、硬合金等,无论硬度如何,都可无变形切割。
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