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激光切割的工作原理和類型 |
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激光切割輸出熱切割方法之一,主要是利用聚焦的高功率密度激光照射工件,被照射的材料迅速汽化、融化、燒蝕,借助與光束同軸的高速氣流,將這一部分吹走,從而實現(xiàn)切割材料的結(jié)果。按照切割原理的不同,激光切割可以分為汽化切割、融化切割、氧化切割、激光劃線和控制斷裂四種。 汽化切割是指激光設(shè)備利用高能量密度激光,加熱材料,受到激光照射的材料部分會迅速沸騰蒸發(fā),從而形成切口,完成切割。顯而易見,對于越厚的材料,汽化切割所需的功率也便越大,所以汽化切割主要也是用于較薄的金屬和非金屬材料,例如布料、皮革、塑膠等。 融化切割進(jìn)行時,材料接觸點被加熱融化成液態(tài),而后被光束同軸的高速非氧化性氣體吹走,從而形成切口,完成切割。融化切割相對而言所需能量較小,約為汽化切割的1/10,主要用于不易氧化的材料,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。 氧化切割與融化切割的不同在于吹出的高速氣體是氧氣,材料被激光加熱之后,與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量氧化熱,然后被融化吹走。因為有氧氣參與做工,氧化切割所需的能量比融化切割更少,氧化切割主要用于碳鋼、熱處理鋼等容易氧化的金屬材料。 激光劃線是利用激光在脆性表面熱蒸發(fā)出一條小槽,被加工的材料沒有外力的情況下看上去還是完好無缺的,但施加一定壓力便可以讓材料沿著加工槽斷開,激光切割的應(yīng)用對象在生活中較常見的便是各種一撕即開的食品外包裝。控制斷裂則是利用激光產(chǎn)生不均勻的溫度分布,讓脆性材料產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,讓材料沿加工槽斷開。
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