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激光切割的原理

發(fā)布時間：

2020-05-29

激光切割的原理激光切割是由激光器所發(fā)出的水平激光束經(jīng)45°全反射鏡變?yōu)榇怪毕蛳碌募す馐蠼?jīng)透鏡聚焦，在焦點處聚成一極小的光斑，光斑照射在材料上時，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，并配合輔助氣體（有二氧化碳?xì)怏w，氧氣，氮氣等）吹走熔化的廢渣，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割。（1）激光切割的原理　　激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激

激光切割的原理

激光切割是由激光器所發(fā)出的水平激光束經(jīng)45°全反射鏡變?yōu)榇怪毕蛳碌募す馐蠼?jīng)透鏡聚焦，在焦點處聚成一極小的光斑，光斑照射在材料上時，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，并配合輔助氣體（有二氧化碳?xì)怏w，氧氣，氮氣等）吹走熔化的廢渣，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割。

（1）激光切割的原理

　　激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。

（2）激光切割的分類

　　1）汽化切割

　　利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時間內(nèi)汽化，形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要大的功率和功率密度。

　　激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。

　　2）熔化切割

　　激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。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屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

　　3）氧氣切割

　　它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。

　　激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。