光纖激光切割機加工工藝介紹

光纖激光切割機廣泛應用于金屬材料的加工領(lǐng)域，大大縮短了加工時(shí)間，降低了加工成本，一次成型，無(wú)接觸處理不變形，提高了加工件的品質(zhì)。激光切割是利用激光聚焦產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現的。與傳統的板料加工方法相比，激光切削具有切削質(zhì)量高、切削速度快、柔性(可隨意切割任意形狀)、材料適應性強等優(yōu)點(diǎn)。

(1)激光熔切

在激光熔化切削中，工件局部熔化，熔化的材料通過(guò)氣流噴射出來(lái)。由于材料的轉移只發(fā)生在液體狀態(tài)，這一過(guò)程稱(chēng)為激光熔切。

激光束裝有高純度的惰性切割氣體，使熔化的材料離開(kāi)狹縫，而氣體本身不參與切割。

激光熔切可獲得比氣化切割更快的切割速度。氣化所需的能量通常高于熔化材料所需的能量。在激光熔化和切割中，激光束僅被部分吸收。

最大切削速度隨激光功率的增加而增大，而隨板材厚度和熔化溫度的增加幾乎成反比下降。在一定激光功率下，極限因素是狹縫處的氣壓和材料的導熱系數。

激光熔切可以獲得鐵材料和鈦金屬的未氧化切削。

熔化但未蒸發(fā)的激光功率密度在104 W/cm和105 W/cm之間。對于鋼材料，激光功率密度不足以熔化，但激光功率密度不足以蒸發(fā)。

(2)激光火焰切割

激光火焰切割與激光熔融切削的區別在于，用氧氣作為切割氣體，借助氧與加熱金屬的相互作用，產(chǎn)生化學(xué)反應，進(jìn)一步加熱材料。對于相同厚度的結構鋼，用這種方法得到的切削率高于熔融切削。

另一方面，這種方法的切削質(zhì)量可能比熔融切削差。事實(shí)上，它會(huì )產(chǎn)生較寬的接縫、明顯的粗糙度、增加熱影響面積和較差的邊緣質(zhì)量。

激光火焰切割在加工精密模型和銳角(有燒掉尖角的危險)方面不好。脈沖模式激光可以用來(lái)限制熱效應。

激光功率決定切削速度。在一定激光功率的條件下，限制因素是氧的供應和材料的熱導率。

(3)激光氣化切割

在激光氣化和切割過(guò)程中，材料在狹縫處蒸發(fā)，這需要很高的激光功率。

為了防止材料的蒸汽凝結到狹縫壁上，材料的厚度不能大大超過(guò)激光束的直徑。因此，只有在有必要避免熔融材料被排除的情況下，這種工藝才適合應用。事實(shí)上，這種工藝只用于使用鐵基合金的非常小的領(lǐng)域中。

這種工藝不能使用，例如木材和某些陶瓷，這些材料沒(méi)有熔化，因此不可能再濃縮材料的蒸氣。此外，這些材料通常需要達到更厚的切口。

——在激光氣化切割中，最優(yōu)光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量。

——激光功率和氣化熱對最優(yōu)焦點(diǎn)位置只有一定的影響。

——所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取決于材料、切割深度和光束焦點(diǎn)位置。

——在板材厚度一定的情況下，假設有足夠的激光功率，最大切割速度受到氣體射流速度的限制。