激光束聚焦成很小的光點其最小直徑可小于0.1mm,使焦點處達到很高的功率密度可超過106W/cm2。這時光束輸入(由光能轉換)的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散部分,材料很快加熱至汽化濕度,蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連續(xù)形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫。切邊熱影響很小,基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體。鋼切割時得用氧作為輔助氣體與溶融
金屬產生放熱化學反應氧化材料,同時幫助吹走割縫內的熔渣。切割聚丙烯一類
塑料使用壓縮空氣,棉、紙等易燃材料切割使用惰性氣體。進入噴嘴的輔助氣體還能冷卻聚焦
透鏡,防止煙塵進入透鏡座內污染鏡片并導致鏡片過熱。
F!z! :yp :d!i[W* 大多數有機與無機都可以用
激光切割。在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè),許多金屬材料,不管它具有什么樣的硬度,都可進形無變形切割(目前使用最先進的激光切割系統(tǒng)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm)。當然,對高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導體,因此激光切割很困難,甚至不能切割(某些難切割材料可使用脈沖波
激光束進行切割,由于極高的脈沖波峰值功率,會使材料對光束的吸收系數瞬間急劇提高)。
t9KH|y ,U|u-.~ZU 激光切割無毛刺,皺折、
精度高,優(yōu)于等離子切割。對許多機電制造行業(yè)來說,由于微機程序的現代化激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件(工件圖紙也可修改),它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用;盡管它加工速度慢于模沖,但它沒有
模具消耗,無需修理模具,還節(jié)約更換模具時間,從而節(jié)省加工費用,降低產品成本,所以從總體上講在經濟上更為合算。
o`<h=+a\ o'x_g^ Y 另一方面,從如何使模具適應工件設計尺寸和形狀變化角度看,激光切割也可發(fā)揮其精確、重現性好的優(yōu)勢。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段,由于不需要高級模具制作工,激光切割運轉費用也并不昂貴,因此還能顯著地降低模具制造費用。激光切割模具還帶來的附加好處是模具切邊會產生一個淺硬化層(熱影響區(qū)),提高模具運行中的耐磨性。激光切割的無接觸特點給圓鋸片切割成形帶來無應力優(yōu)勢,由此提高了使用壽命。
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