




熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。具体描述如下:⑴材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。⑵燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,不锈钢激光切割,这对切割质量也是不利的。⑶显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割。激光切割刺、皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说,由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度还慢于模冲,激光切割工厂,但它没有模具消耗,无须修理模具,还节约更换模具时间,从而节省了加工费用,降低了生产成本,所以从总体上考虑是更合算的。
切削速度对切削质量的影响
对于给定的激光功率密度和材料,切割速度符合经验公式。只要在通过阈值以上,材料的切割速度就与激光功率密度成正比,即增加功率密度可以提高切割速度。这里的功率密度不仅与激光输出功率有关,还与光束质量有关模式。此外,光束聚焦系统的特性,即聚焦后的光斑大小,对激光切割也有很大的影响。
切割速度与待切割材料的密度(比重)和厚度成反比。
在其他参数不变的情况下,提高切削速度的因素有:增加功率(在一定范围内,激光切割加工,如500 ~ 2 000瓦);改善波束模式(例如,从高阶模式到低阶模式到TEM00);减小聚焦光斑的大小(如用短焦距镜头聚焦);切割初始蒸发能量低的材料(如塑料、有机玻璃等)。);切割低密度材料(如白松木,等)。);切割薄材料。
特别是对于金属材料,连江激光切割,当其他工艺变量保持不变时,激光切割速度可以有一个相对可调的范围,并且仍然保持令人满意的切割质量,这比切割薄金属时的厚零件的切割质量稍宽。有时,切割速度慢也会导致排出的热熔材料烧蚀口部表面,使切割表面非常粗糙。
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