激光切割的切割工藝是怎樣的?
來源:www.gdbaide.com 發布時間:2022年02月10日
激光切割是利用聚焦點的大功率激光束直射工件,使光照材料迅速熔化。氣化或到達火點,同時依靠與激光束同軸的快速氣旋吹去熔化化學物質,然后切割工件,是切割工件的熱切割方法之一。
它分為四類:激光氣化切割、激光熔化切割、激光O2切割、激光區域和控制破裂。
氣化切割。
在大功率激光束的加熱下,材料表面溫度上升到熔點溫度的速率如此之快,足以防止導熱引起的熔化。因此,有些材料氣化成蒸汽消退,有些材料作為噴射物從接縫底部被輔助空氣流吹走。一些不能熔化的材料,如木材。碳材料和一些塑料是根據這種氣化切割方法切割而成的。
在整個氣化切割過程中,蒸汽隨身攜帶,熔化和諧運動,沖洗碎渣,產生孔洞。在整個氣化過程中,約40%的材料變成蒸汽消退,60%的材料通過熔滴被氣旋去除。
熔化切割。
當入射波的激光束功率超過一定值時,材料在光直射點內部逐漸揮發,產生孔。一旦產生這種小圓孔,它將作為一個黑字來吸收所有的入射角束動能。小圓孔被熔化的金屬材料壁包圍,然后與激光束同軸的輔助氣旋帶走孔周圍的熔化材料。隨著工件的移動,小圓孔根據切割方向橫向移動,產生一個切割縫。激光束再次直射到接縫的前端,熔化材料不斷或脈動飲料從接縫中吹走。
空氣氧化熔化。
稀有氣體通常用于熔化和切割。如果用二氧化碳或其他活性氣體代替,材料在激光束的直射下被點燃,與二氧化碳發生劇烈的化學變化,導致另一個熱原,稱為空氣氧化和熔化切割。實際描述如下:
(1)在激光束的直射下,材料表面迅速加熱到火點溫度,隨著與O2的劇烈燃燒反應,釋放出大量的熱量。在這里發熱的作用下,材料內部產生充滿水蒸氣的小圓孔,周圍是熔融的金屬材料壁。
(2)點燃化學物質遷移到爐渣中控制氧和合金的焚燒速率。同時,根據爐渣到達點火前沿的速度,O2的蔓延對點火速率也有很大的危害。O2的流速越高,點燃化學變化和去除爐渣的效率就越快。當然,O2的流速并不是越高越好。由于流速過快,切割出入口反映物質,即氫氧化物的快速制冷,對切割質量也不好。
(3)很明顯,在空氣氧化、熔化和切割的整個過程中有兩個熱原,即激光直射能和氧氣和金屬材料化學變化引起的熱量。據統計,切割鋼時,氧化還原反應釋放的熱量應占切割所需力量的60%左右。
顯然,與稀有氣體相比,氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速率。
(4)在有兩個熱原的空氣氧化兩個熱原的整個過程中,如果氧的焚燒速率高于激光束的運動速率,接縫看起來寬而不光滑。如果激光束移動的效率比氧的點燃速度快,則接縫狹窄光滑。
操縱破裂。
對于容易受熱影響的延性材料,根據激光束加熱進行快速可控斷開,稱為操縱斷裂切割。整個切割過程的具體內容是:激光束加熱延性材料面積小,導致該地區熱梯度大,機械設備變形明顯,導致材料間隙。激光束只需確保加熱梯度方向的平衡,就可以正確引導間隙在所有必要的位置。
應特別注意意的是,這種操作性破裂切割不應切割鈍角和角邊。切割超大封閉式外觀設計也難以成功。操作性破裂切割速度更快,不需要太高的輸出功率,否則會導致工件表面熔化,破壞接縫邊緣。其關鍵性能指標是激光輸出功率和光點規格尺寸。
切割過程。
1.檢查相交點。激光切割前,應根據材料調整工件上的光焦點,因為激光束,特別是二氧化碳汽體激光,一般人看不見,可以選擇合適的pe塊檢查焦點,然后調整割炬的相對高度,使焦點位于設置位置。
2.鉆孔的實際操作要點。在新世紀的切割、生產和加工過程中,一些零件逐漸從材料內部切割,首先在材料上打開洞。一種方法是使用連續激光在金屬板上打孔,可以使用所有正常的輔助空氣壓力,光線直射0.2~1s可以圍繞工件,然后可以轉向切割。當工件厚度較大(如板厚2~4mm)時,選擇傳統的空氣壓力孔,在工件表面產生非常大的溶解坑。不僅危及切割質量,而且熔化化學物質飛濺可能會破壞鏡頭或噴嘴。此時,應適當擴大輔助氣體的工作壓力,朋友應稍微擴大噴嘴的內徑和工件之間的間距。這種方法的缺點是氣體壓力的增加和切割速率的降低。
3.避免工件鈍角轉折處的燒融。當含有鈍角的零件用連續激光切割時,如果切割主要參數配對或使用不合理,鈍角轉折處很容易產生自燒融,不能產生拐角處的斜角。這不僅會降低零件的質量,還會危及接下來的切割。處理這一現象的方法是選擇合適的切割主要參數,單脈沖激光切割時不會出現鈍角轉折點的燒融問題。
它分為四類:激光氣化切割、激光熔化切割、激光O2切割、激光區域和控制破裂。
氣化切割。
在大功率激光束的加熱下,材料表面溫度上升到熔點溫度的速率如此之快,足以防止導熱引起的熔化。因此,有些材料氣化成蒸汽消退,有些材料作為噴射物從接縫底部被輔助空氣流吹走。一些不能熔化的材料,如木材。碳材料和一些塑料是根據這種氣化切割方法切割而成的。
在整個氣化切割過程中,蒸汽隨身攜帶,熔化和諧運動,沖洗碎渣,產生孔洞。在整個氣化過程中,約40%的材料變成蒸汽消退,60%的材料通過熔滴被氣旋去除。
熔化切割。
當入射波的激光束功率超過一定值時,材料在光直射點內部逐漸揮發,產生孔。一旦產生這種小圓孔,它將作為一個黑字來吸收所有的入射角束動能。小圓孔被熔化的金屬材料壁包圍,然后與激光束同軸的輔助氣旋帶走孔周圍的熔化材料。隨著工件的移動,小圓孔根據切割方向橫向移動,產生一個切割縫。激光束再次直射到接縫的前端,熔化材料不斷或脈動飲料從接縫中吹走。
空氣氧化熔化。
稀有氣體通常用于熔化和切割。如果用二氧化碳或其他活性氣體代替,材料在激光束的直射下被點燃,與二氧化碳發生劇烈的化學變化,導致另一個熱原,稱為空氣氧化和熔化切割。實際描述如下:
(1)在激光束的直射下,材料表面迅速加熱到火點溫度,隨著與O2的劇烈燃燒反應,釋放出大量的熱量。在這里發熱的作用下,材料內部產生充滿水蒸氣的小圓孔,周圍是熔融的金屬材料壁。
(2)點燃化學物質遷移到爐渣中控制氧和合金的焚燒速率。同時,根據爐渣到達點火前沿的速度,O2的蔓延對點火速率也有很大的危害。O2的流速越高,點燃化學變化和去除爐渣的效率就越快。當然,O2的流速并不是越高越好。由于流速過快,切割出入口反映物質,即氫氧化物的快速制冷,對切割質量也不好。
(3)很明顯,在空氣氧化、熔化和切割的整個過程中有兩個熱原,即激光直射能和氧氣和金屬材料化學變化引起的熱量。據統計,切割鋼時,氧化還原反應釋放的熱量應占切割所需力量的60%左右。
顯然,與稀有氣體相比,氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速率。
(4)在有兩個熱原的空氣氧化兩個熱原的整個過程中,如果氧的焚燒速率高于激光束的運動速率,接縫看起來寬而不光滑。如果激光束移動的效率比氧的點燃速度快,則接縫狹窄光滑。
操縱破裂。
對于容易受熱影響的延性材料,根據激光束加熱進行快速可控斷開,稱為操縱斷裂切割。整個切割過程的具體內容是:激光束加熱延性材料面積小,導致該地區熱梯度大,機械設備變形明顯,導致材料間隙。激光束只需確保加熱梯度方向的平衡,就可以正確引導間隙在所有必要的位置。
應特別注意意的是,這種操作性破裂切割不應切割鈍角和角邊。切割超大封閉式外觀設計也難以成功。操作性破裂切割速度更快,不需要太高的輸出功率,否則會導致工件表面熔化,破壞接縫邊緣。其關鍵性能指標是激光輸出功率和光點規格尺寸。
切割過程。
1.檢查相交點。激光切割前,應根據材料調整工件上的光焦點,因為激光束,特別是二氧化碳汽體激光,一般人看不見,可以選擇合適的pe塊檢查焦點,然后調整割炬的相對高度,使焦點位于設置位置。
2.鉆孔的實際操作要點。在新世紀的切割、生產和加工過程中,一些零件逐漸從材料內部切割,首先在材料上打開洞。一種方法是使用連續激光在金屬板上打孔,可以使用所有正常的輔助空氣壓力,光線直射0.2~1s可以圍繞工件,然后可以轉向切割。當工件厚度較大(如板厚2~4mm)時,選擇傳統的空氣壓力孔,在工件表面產生非常大的溶解坑。不僅危及切割質量,而且熔化化學物質飛濺可能會破壞鏡頭或噴嘴。此時,應適當擴大輔助氣體的工作壓力,朋友應稍微擴大噴嘴的內徑和工件之間的間距。這種方法的缺點是氣體壓力的增加和切割速率的降低。
3.避免工件鈍角轉折處的燒融。當含有鈍角的零件用連續激光切割時,如果切割主要參數配對或使用不合理,鈍角轉折處很容易產生自燒融,不能產生拐角處的斜角。這不僅會降低零件的質量,還會危及接下來的切割。處理這一現象的方法是選擇合適的切割主要參數,單脈沖激光切割時不會出現鈍角轉折點的燒融問題。
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