Классификация и применение лазерной резки

  13 Apr , 2022         Chris         8936

Испарительная резка

   В процессе лазерной газификации и резки поверхностная температура материала поднимается до точки кипения с такой скоростью, что она позволяет избежать таяния, вызванного теплообменным процессом, так что часть материала испаряется в пар и исчезает, а часть материала выбрасывается со дна щели в качестве эжектора вспомогательным газовым потоком.Это требует очень высокой лазерной мощности.

   Толщина материала не должна значительно превышать диаметр лазерного луча, с тем чтобы предотвратить конденсацию паров на перерезанной стенке.

  Поэтому процесс пригоден только для применения, где необходимо избегать исключения расплавленного материала.На самом деле этот процесс используется только в очень небольшом поле сплавов на основе железа.

   Этот процесс не может использоваться для материалов, таких как древесина и некоторые керамические изделия, которые не имеют плавления и поэтому с меньшей вероятностью позволяют материалу вновь конденсироваться.Кроме того, эти материалы часто используются для получения более толстых разрезов.При лазерной газификации резки оптимальный луч фокусировки зависит от толщины материала и качества луча.

   Мощность лазера и теплота газификации оказывают лишь определенное влияние на оптимальное расположение фокуса.Максимальная скорость резки обратно пропорциональна температуре газификации материала при определенной толщине пластины.Требуемая плотность лазерной мощности превышает 108 вт/см2 и зависит от материала, глубины резки и фокусировки луча.Максимальная скорость резки ограничивается скоростью газовой струи, когда толщина пластины является определенной, при условии достаточной мощности лазера.

Таяние и разрезание

  При лазерной термоядерной резке деталь частично расплавляется, а расплавленный материал распыляется воздушным потоком.Поскольку материал передается только в жидком состоянии, процесс называется лазерная термоядерная резка.

   Лазерный луч в сочетании с инертным разрежающим газом высокой чистоты приводит к тому, что расплавленный материал покидает разрез, и сам газ не участвует в резке.

   Лазерная термообработка может достигать более высокой скорости резки, чем газификация резки.Обычно требуется больше энергии для газификации, чем для плавления материала.При лазерной термоядерной резке лазерный луч поглощается лишь частично.

   Максимальная скорость резки увеличивается с увеличением мощности лазера и уменьшается почти обратно с увеличением толщины пластины и температуры плавления материала.В случае определенной мощности лазера ограничивающими факторами являются давление при разрезе и теплопроводность материала.Лазерная термоядерная резка для материалов из железа и титана может быть получена без разрезов окисления.

    Плотность лазерной мощности, которая производит плавление, но меньше газификации, составляет от 104 вт/см2 до 105 вт/см2 для стальных материалов.

Резка плавления окисления

   Плавильный разрез, как правило, использует инертный газ, если он заменен кислородом или другим активным газом, материал воспламеняется под облучением лазерного луча, и кислород имеет горячее химическое реагирование, чтобы произвести другой источник тепла, так что материал далее нагревается, известный как окисление плавильный разрез.

   Из-за этого эффекта для конструкционной стали той же толщины скорость резки, полученная с помощью этого метода, выше, чем при плавке.С другой стороны, этот метод может иметь более низкое качество, чем тающая резка.На самом деле, она генерирует более широкие щели, более ярко выраженную неровность, увеличение площади, подверженной воздействию тепла, и более низкое качество кромки.Лазерная пламенная резка не подходит для обработки точных моделей и острых углов (существует опасность горения острых углов).Импульсный лазер может использоваться для ограничения теплового удара, а мощность лазера определяет скорость резки.В случае определенной мощности лазера ограничивающими факторами являются подача кислорода и теплопроводность материала.

Контрольный перелом и резка.

   Для хрупких материалов, которые легко повредить при нагреве, высокоскоростная и контролируемая резка может быть выполнена с помощью лазерного луча нагрева, который называется управляемой резкой трещин.Основное содержание этого процесса резки: лазерный луч нагревает небольшую часть хрупкого материала, вызывая большую тепловую градиент и серьезную механическую деформацию в области, что приводит к образованию трещин в материале.Если градиент нагрева сбалансирован, лазерный луч может направлять трещину в любом желаемом направлении.

Газовый лазер CO2

  С тех пор как лазерная технология была внедрена для резки металлических листов, лазеры CO2 доминируют на рынке.Лазер CO2 требует много энергии для возбуждения молекул азота, чтобы столкнуться с молекулами CO2 (лазерный газ), в результате чего они излучают фотоны, которые в конечном итоге образуют лазерный луч, проходящий через металл.Молекулярная активность в резонаторе излучает тепло и свет, что требует системы охлаждения для охлаждения лазерного газа.

  Это означает, что больше энергии используется во время охлаждения, дальнейшее снижение энергоэффективности.

Волоконный лазер

   Машина с волоконным лазером занимает небольшую площадь, а лазерный источник света и система охлаждения также меньше.Нет лазерного газопровода и нет необходимости регулировать объектив.Волоконно-оптический лазерный источник света мощностью 2 КВТ или 3 КВТ потребляет лишь 50% энергии, потребляемой лазерным источником света мощностью 4 КВТ или 6 КВТ CO2, для достижения той же производительности, и является более быстрым, потребляет меньше энергии и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду.

   Лазерный волоконный лазер использует твердотельные диоды для перекачки молекул в двухслойном иттербийном волокне.Взволнованный свет проходит через ядро волокна несколько раз, а затем лазер передается через волокно к фокусирующей головке для резки.Поскольку все молекулярные столкновения происходят внутри волокна, лазерный газ не требуется, поэтому требуемая энергия значительно сокращается -- примерно на треть меньше, чем у лазера CO2.Чем меньше тепла, тем меньше размер охладителя.Короче говоря, общее потребление энергии волоконным лазером на 70% ниже, чем у лазера CO2 при той же производительности.

   Вектор описывает путь лазера, который более гладкий.Такая лазерная система вырезает края облицовки аккуратно и круглая, гладкая без горелки, без перелива.Использование плесени и других методов обработки, таких как открытие окна окна будет рядом с burr и переполнение после штамповки, это burr и переполнение после связывания крепежной прокладки очень трудно удалить, будет непосредственно влиять на качество последующего покрытия.