激光切割原理、分類(lèi)及特點(diǎn)

《Amada》

激光切割原理、分類(lèi)及特點(diǎn)

（1）激光切割的原理 6 e7 Z  F+ M! c2 {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(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開(kāi)。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見(jiàn)下圖。 & w  D* `$ C. e# ?2 U , c/ X5 }( _6 l( o$ n$ I（2）激光切割的分類(lèi) 激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類(lèi)。 1）激光汽化切割 4 }0 b# E, u" M% d6 I" Y' \/ K利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開(kāi)始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，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(shí)需要很大的功率和功率密度。 " [1 d* |$ Y$ b& x" W# v3 b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。 / e% W* a- {7 b2）激光熔化切割 3 }! n( N3 S  n6 g3 @* A激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，然后通過(guò)與光束同軸的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。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，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。 - n5 K# q3 h. I0 c7 J3）激光氧氣切割 激光氧氣切割原理類(lèi)似于氧乙炔切割。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，在金屬中形成切口。由于切割過(guò)程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，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。 4）激光劃片與控制斷裂 # x% N0 _9 U% F( l+ B. y8 d1 }# V" @: ?激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開(kāi)。激光劃片用的激光器一般為Q開(kāi)關(guān)激光器和CO2激光器。 ; [% ~6 Q, r9 P$ h控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開(kāi)。 ( u1 t# v# m: A. U0 Q) c& w4 C 3 E4 p# R, j1 x9 r/ P. c& {激光切割的特點(diǎn) 激光切割與其他熱切割方法相比較，總的特點(diǎn)是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為如下幾個(gè)方面。 % v+ d$ J. g' B( v⑴ 切割質(zhì)量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。 ① 激光切割切口細(xì)窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。 . K# l& `3 K& }$ t0 C② 切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無(wú)需機(jī)械加工，零部件可直接使用。 ( n$ _+ K4 [; X- j! r③ 材料經(jīng)過(guò)激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長(zhǎng)方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見(jiàn)表1，切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。 9 r5 I- N" I$ [% p* G( t⑵ 切割效率高 2 O& C$ m! R9 S$ }, ]; [由于激光的傳輸特性，激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái)，整個(gè)切割過(guò)程可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí)，只需改變數(shù)控程序，就可適用不同形狀零件的切割，既可進(jìn)行二維切割，又可實(shí)現(xiàn)三維切割。 $ Z* A1 Q) i6 d* \  m ⑶ 切割速度快 9 \3 F5 Y7 M, I6 z用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達(dá)600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯樹(shù)脂板，切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時(shí)不需要裝夾固定，既可節(jié)省工裝夾具，又節(jié)省了上、下料的輔助時(shí)間。 ⑷ 非接觸式切割 % }$ S% ~/ Q8 {7 z( U激光切割時(shí)割炬與工件無(wú)接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”，只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過(guò)程噪聲低，振動(dòng)小，無(wú)污染。 6 M  e7 t7 d+ A⑸ 切割材料的種類(lèi)多 $ Q# V) \$ T- h+ W' v與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類(lèi)多，包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對(duì)于不同的材料，由于自身的熱物理性能及對(duì)激光的吸收率不同，表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。采用CO2激光器，各種材料的激光切割性能見(jiàn)表2。

wangpan5201314

不錯(cuò)，對(duì)我們剛進(jìn)接觸的人來(lái)說(shuō)，，比較好

huore

金屬AL這方面，現(xiàn)在一些廠家加工厚度能達(dá)到5mm了。

alex19791126

樓上說(shuō)的是這樣的情況，但是5MM的效果不好

jueves

不錯(cuò)的資料，謝謝樓主

yangxu

你們用的機(jī)器那么落后啊  早就能加工10mm的AL 了