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激光切割的工艺方法与特殊用途


网易篮彩 www.djwne.tw 激光切割利用激光束的能量对材料进行热切割的方法称激光切割。它可以切割金属材料和非金属材料,是一种多功能切割工艺方法。
(1)激光熔化切割
像激光深熔焊一样,利用激光加热工件使之熔化,然后喷吹非氧化性气体,排除熔融物质,形成割缝,大多数金属材料的切割都属于这类切割。
(2) 激光气化切割
当高功率密度的激光照射到材料表面时,材料在极短时间内被加热到气化点,并以气体或者为气体冲击以液态、固态微粒形式逸出,形成割缝。由于材料的气化热很大,所以多用非金属材料切割。
(3) 激光燃烧切割
利用激光热能将工件加热至其燃点,再用活性气体(如氧气、空气)使其燃烧,并排除燃烧物,形成割口。其原理类似氧气切割,不同的是利用激光作预热热源。此法主要用于切割钢、钛、铝等金属材料。
由于激光光斑小,因而切缝细,一般碳钢切缝宽度可小到0.1~0.2mm,切口两边平行并与表面垂直,一般割后不必机械加工,即可直接使用;热影响区仅有0.01~01mm,而且变形很小??梢允迪指咚偾懈?,但是,目前因受激光器功率和设备体积的限制,只能切割中、小厚度的材料。而且随工件厚度增加,切割速度明显下降。
工作原理与激光焊相似。激光切割的温度超过11000℃,足以使任何材料气化,因此在激光切割时,除熔化外,气化也起着重要的作用。有些材料(例如碳和某些陶瓷)的激光切割过程则纯属气化过程。金属的激光切割多采用大功率二氧化碳连续激光器。切割时,喷射惰性气体流,吹除切口熔化金属,可使切口光洁平直;喷射氧气流可提高切割速度。激光切割的切口细窄、尺寸精确、表面光洁,质量优于任何其他热切割方法。几乎所有的金属材料都可以用激光切割,可切割的厚度从几微米的箔片至50毫米的板材。但激光切割设备投资很高,主要用于12毫米以下各种厚度的不锈钢、钛和钛合金、难熔金属和贵重金属的精密切割,也可用于塑料、木材、布匹、石墨和陶瓷等非金属材料的切割,如木材加工业已用激光切割胶合板、刨花板,服装行业用以大量裁剪衣料。另外,激光切割还适合于某些特殊用途,如宝石轴承打孔、外科医生用激光作为手术刀等。


 


 

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