激光切割是一种利用高功率密度激光束照射工件,使材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开的先进切割工艺。
激光切割的原理可以分为以下几个步骤:
激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过了被材料反射、传导或者扩散的部分,材料很快加热至汽化温度,蒸发形成孔洞。
随着光束与工件相对位置的移动,这些孔洞可以连续形成宽度很窄的切缝,完成对材料的切割。
在切割过程中,还会添加与被切材料相适合的辅助气体。例如,钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内残余的熔渣。对于聚丙烯一类塑料,使用压缩空气作为辅助气体;对于棉、纸等易燃材料,则使用惰性气体作为辅助气体。
激光切割技术具有很多优点,如精度高、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等。它在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题,广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可以大大减少加工所需要的时间,降低加工所需要的成本,并提高工件质量。
激光切割主要分为激光汽化切割和激光熔化切割两种类型。激光汽化切割主要用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割,而激光熔化切割则主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
总之,激光切割是一种高效、精准、灵活的切割工艺,广泛应用于各个领域,尤其是在一些要求切口大小、形状和质量的工程中。
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