早在20世紀(jì)70年代,激光就被用于切割。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,激光切割加工更被廣泛應(yīng)用于鈑金、塑料、玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體以及紡織品、木材和紙質(zhì)等材料的加工。
當(dāng)聚焦的激光切割加工激光束照到工件上時(shí),照射區(qū)域會(huì)急劇升溫以使材料熔化或者氣化。一旦激光束穿透工件,切割過(guò)程就開(kāi)始了:激光束沿著輪廓線移動(dòng),同時(shí)將材料熔化。通常會(huì)用一股噴射氣流將熔融物從切口吹走,在切割部分和板架間留下一條窄縫,窄縫幾乎與聚焦的激光束等寬。
激光切割加工
如果參數(shù)選擇恰當(dāng),等離子體輔助熔化切割切口中會(huì)出現(xiàn)等離子體云。等離子體云由電離的金屬蒸氣和電離的切割氣組成。等離子體云吸收CO2激光的能量并轉(zhuǎn)化進(jìn)工件,使更多的能量耦合到工件,材料會(huì)更快熔化,從而使切割速度更快。因此,這種切割過(guò)程也叫高速等離子體切割。
等離子體云事實(shí)上相對(duì)于固體激光切割加工是透明的,因此等離子體輔助熔化切割只能使用CO2激光。
氣化切割將材料蒸發(fā),盡可能減小了對(duì)周?chē)牧系臒嵝?yīng)影響。采用連續(xù)CO2激光加工蒸發(fā)低熱量、高吸收的材料就可以達(dá)到上述效果,例如薄的塑料薄膜以及木材、紙、泡沫等不熔化的材料。
超短脈沖激光使這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于其他材料。金屬中的自由電子吸收激光切割加工并劇烈升溫。激光脈沖不與熔融的粒子和等離子體反應(yīng),材料直接升華,沒(méi)有時(shí)間將能量以熱量的形式傳給周?chē)牧稀Fっ朊}沖燒蝕材料時(shí)沒(méi)有明顯的熱效應(yīng),沒(méi)有熔化和毛刺形成。
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