激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。激光汽化切割利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,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属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着⑴工件无机械变形;⑵无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;⑶切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性强,并有高的适应性和柔性,因而⑴与自动化设备相结合很方便,容易实现切割过程自动化;精密激光打孔机是利用功率密度为l07-109W/cm2的高能激光束对材料进行瞬时作用,作用时间只有10-3-10-5s,因此激光打孔速度非常快。⑵由于不存在对切割工件的限制,激光束具有wu限的仿形切割能力;⑶与计算机结合,可整张板排料,节省材料。
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