激光切割機包括二氧化碳激光器和光纖激光器。二氧化碳是產(chǎn)生激光的主要氣體。氮氣用于切割鋁板、不銹鋼,氧氣用于切割碳鋼。
激光切割一般有以下主要用途:
1)激光蒸氣切割
利用高能量密度的激光束加熱工件,溫度迅速升高,達到材料的沸點(diǎn)在很短的時(shí)間內。 ,材料開(kāi)始蒸發(fā),形成蒸汽。這些蒸汽以高速?lài)姵?,在噴出蒸汽的同時(shí),在材料中形成切口。材料的汽化熱一般較大,因此激光汽化切割需要較大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于極薄的金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡膠等)的切割。
2)激光熔斷
激光熔斷時(shí),通過(guò)激光加熱使金屬材料熔化,然后通過(guò)與同軸的噴嘴噴出非氧化性氣體(Ar、He、N等)。光束依靠氣體強大的壓力將液態(tài)金屬推出,形成切口。激光熔化切割不需要將金屬完全汽化,所需能量?jì)H為汽化切割的1/10、
激光熔化切割主要用于切割一些不易氧化或活性金屬的材料,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金。
3) 激光氧氣切割
激光氧氣切割的原理類(lèi)似于氧乙炔切割。它使用激光作為預熱熱源,使用氧氣等活性氣體作為切割氣體。一方面,吹出的氣體與切削金屬發(fā)生氧化反應,釋放出大量的氧化熱;另一方面,熔融氧化物和熔體從反應區吹出,在金屬中形成切口。由于切割過(guò)程中的氧化反應會(huì )產(chǎn)生大量熱量,因此激光氧切割所需的能量?jì)H為熔化切割的1/2、切割速度遠高于激光蒸汽切割和熔化切割。激光氧切割主要用于碳鋼、鈦鋼、熱處理鋼等易氧化金屬材料。
4) 激光劃片和可控斷裂
激光劃片是利用高能量密度的激光掃描脆性材料表面,使材料加熱蒸發(fā)成小凹槽,然后施加一定的壓力涂抹后,脆性材料會(huì )沿著(zhù)小凹槽裂開(kāi)。用于激光劃片的激光器一般為調Q激光器和CO2激光器。
可控斷裂是利用激光開(kāi)槽產(chǎn)生的陡峭溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力,使材料沿小槽斷裂。
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