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激光切割的原理与分类

日期:2019-11-08    来源:Beyondlaser

       激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术,它占整个激光加工业的70%以上。激光切割是当前世界上先进的切割工艺,由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点,所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。

      激光切割的基本原理是:将激光聚集到材料上,对材料进行局部加热直至超过熔点,然后用同轴高压气体或者产生的金属蒸气压力将熔融金属吹离,随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度非常窄的切缝。

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      一般来说,激光切割可分为激光气化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。这四种激光切割方法的切割功率及功率密度不同,导致其适用于不同的场景。


      激光气化切割

这种切割方法的原理是:利用高能量密度的激光束加热材料,当材料温度迅速上升达到沸点后,材料迅速气化并产生蒸气喷出并留下切口。

   

      激光融化切割

这种切割方式的原理是激光辐照导致材料熔化,与光束同轴的喷嘴喷吹有较大压力的非氧化性气体(Ar、He、N2等)使液态金属排出,形成切口。

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     激光氧气切割

     激光氧气切割原理是用氧气与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热,同时,被激光熔融的材料又被氧气从反应区吹出并形成切口。

     

     激光划片与控制断裂

     激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。

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      激光切割顺应了当下以“创新、智能、绿色”为主题的制造方向,在制造业中达成共识:使用激光切割进行转型。中国在从制造大国到制造强国角色转变的道路上已经迈出了第一步。


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