激光切割机的主要工艺
发布（bù）时间：2021-04-17 05:57:17
1、汽（qì）化切割。
在激光气化切割过程中，材料表面温度升（shēng）至沸点温度的速度是如此之快，足以避免热传导造成的熔化，于是部分材料（liào）汽化成（chéng）蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切（qiē）缝（féng）底部被辅助（zhù）气体流吹走。此（cǐ）情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料（liào）蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光（guāng）光束的直径。该加工因而（ér）只适合于应用在必（bì）须（xū）避免有熔化材（cái）料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。
该（gāi）加工不（bú）能用于，像木材和某些陶瓷等，那（nà）些没有熔化状态（tài）因而不太可能让材（cái）料蒸气再凝（níng）结的（de）材料。另（lìng）外，这些（xiē）材料通常要达到更（gèng）厚的切口。在激光气化切割中，最优光（guāng）束聚焦取决于材料厚度和光（guāng）束质量。激光功率和气化热对最优焦点位置只（zhī）有一定的影响。在板材厚度一定的情（qíng）况下，最大切割速度反比于材（cái）料的气化温度。所需的激光功率密度（dù）要大于（yú）108W/cm2，并且取（qǔ）决（jué）于材料（liào）、切割深度和（hé）光（guāng）束焦点位置。在板材厚度一定的情况（kuàng）下，假设（shè）有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速（sù）度的（de）限制。
2、熔化切割。
在激光熔化切割中，工件被（bèi）局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材（cái）料的转移只发生在其液态情况（kuàng）下，所（suǒ）以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切（qiē）割气体促使熔化的材料离开（kāi）割缝，而气体本身不参于（yú）切割（gē）。激光熔化切割可（kě）以得到比气（qì）化切割（gē）更高的切割速度（dù）。气化所需的能量通常（cháng）高于（yú）把材料熔化所需的（de）能量。在激光熔化切割中，激光光束（shù）只被部分吸收。最（zuì）大切割速度随（suí）着激光功率的增加（jiā）而增加，随着板（bǎn）材厚度的增加（jiā）和材料熔化（huà）温度的增加而几乎（hū）反比例地（dì）减小。在激光功率（lǜ）一定的情况下，限制因数就（jiù）是割缝处的（de）气压和（hé）材料的热（rè）传导率。激光（guāng）熔化切割对于铁制材（cái）料和钛金属可以得到无氧化（huà）切（qiē）口。产生熔化但（dàn）不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。
3、氧化熔（róng）化切割（激光火焰切割）。
熔化切割一般使用惰性气体，如果代之以（yǐ）氧气或其（qí）它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发（fā）生激烈的化学反应而产生另一热源（yuán），使材料进（jìn）一步加热，称为氧化熔化切（qiē）割。
由于此效应，对于相同厚（hòu）度的结构钢（gāng），采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一（yī）方面，该方法（fǎ）和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的（de）粗糙度、增加的热影响区和更（gèng）差的边缘质量。激光火焰切（qiē）割在加工（gōng）精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的（de）危险）。可以使用脉冲模式的激光来限（xiàn）制热影（yǐng）响，激光的功率决定切割速度。在激光功率（lǜ）一定的情况下，限制因（yīn）数就是氧气的供应和材料的热（rè）传导率。
4、控制断裂切割。
对于容易受（shòu）热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是：激光束加（jiā）热脆性材料小（xiǎo）块区域，引起该区域大的热梯度（dù）和严（yán）重的机械变形，导致材料形成裂缝（féng）。只要（yào）保持均衡的加热（rè）梯度，激光束可引导裂（liè）缝在任何需要的方向产生。
