Forskellige skæremetoder for laserskæremaskine

Laserskæring er en berøringsfri behandlingsmetode med høj energi og god densitetskontrol. Laserpunktet med høj energitæthed dannes efter fokusering af laserstrålen, som har mange egenskaber, når det bruges til skæring. Der er fire forskellige måder at laserskære på for at håndtere forskellige situationer.

1. smelt skæring 

Ved lasersmeltning skæres det smeltede materiale ud ved hjælp af luftstrøm, efter at emnet er smeltet lokalt. Fordi overførsel af materiale kun sker i dets flydende tilstand, kaldes denne proces lasersmelteskæring.
Laserstrålen med inert skærgas med høj renhed får det smeltede materiale til at forlade slidsen, mens gassen selv ikke er involveret i skæringen. Lasersmelteskæring kan få højere skærehastighed end forgasningsskæring. Den energi, der kræves til forgasning, er normalt højere end den energi, der kræves for at smelte materialet. Ved lasersmelteskæring absorberes laserstrålen kun delvist. Den maksimale skærehastighed stiger med stigningen i lasereffekt og falder næsten omvendt med stigningen i pladetykkelse og materialesmeltetemperatur. I tilfælde af en vis lasereffekt er den begrænsende faktor lufttrykket ved spalten og materialets varmeledningsevne. For jern- og titanmaterialer kan lasersmelteskæring opnå ikke -oxidationshak. For stålmaterialer er lasereffekttætheden mellem 104w / cm2 og 105W / cm2.

2. fordampning skæring

I processen med lasergasningsskæring er hastigheden af ​​materialets overfladetemperatur, der stiger til kogepunktstemperaturen, så hurtig, at den kan undgå smeltning forårsaget af varmeledning, så nogle materialer fordamper i damp og forsvinder, og nogle materialer blæses væk fra bunden af ​​skæresømmen ved hjælp af gasstrømning som ejecta. Meget høj lasereffekt er påkrævet i dette tilfælde.

For at forhindre materialedampen i at kondensere på spaltevæggen må materialets tykkelse ikke være meget større end laserstrålens diameter. Denne proces er derfor kun egnet til applikationer, hvor fjernelse af smeltede materialer skal undgås. Faktisk bruges processen kun i et meget lille anvendelsesområde for jernbaserede legeringer.

Processen kan ikke bruges til materialer som træ og noget keramik, som ikke er i smeltet tilstand og sandsynligvis ikke tillader materialedamp at rekombineres. Derudover skal disse materialer normalt opnå et tykkere snit. Ved lasergasificering skæres den optimale strålefokusering af materialetykkelsen og strålekvaliteten. Laserkraft og fordampningsvarme har kun en vis effekt på den optimale brændposition. Den maksimale skærehastighed er omvendt proportional med materialets forgasningstemperatur, når pladens tykkelse er fastlagt. Den krævede lasereffektdensitet er større end 108W / cm2 og afhænger af materialet, skæredybden og strålefokuspositionen. I tilfælde af en vis tykkelse af pladen, forudsat at der er tilstrækkelig lasereffekt, begrænses den maksimale skærehastighed af gasstrålehastigheden.

3.Kontrolleret brudskæring

For sprøde materialer, der er lette at blive beskadiget af varme, kaldes højhastigheds- og kontrollerbar skæring ved laserstråleopvarmning kontrolleret brudskæring. Hovedindholdet i denne skæringsproces er: laserstrålen opvarmer et lille område af sprødt materiale, hvilket forårsager en stor termisk gradient og alvorlig mekanisk deformation i dette område, hvilket fører til dannelse af revner i materialet. Så længe den ensartede opvarmningsgradient opretholdes, kan laserstrålen styre dannelsen af ​​revner i enhver ønsket retning.

4. oxidation smeltende skæring (laser flamme skæring)

Generelt bruges inaktiv gas til smeltning og skæring. Hvis der i stedet bruges ilt eller anden aktiv gas, antændes materialet under bestråling af laserstråle, og en anden varmekilde genereres på grund af den intense kemiske reaktion med ilt for yderligere at opvarme materialet, som kaldes oxidationssmeltning og -skæring .

På grund af denne effekt kan skærehastigheden for konstruktionsstål med samme tykkelse være højere end smelteskæring. På den anden side kan kvaliteten af ​​snittet være dårligere end smelteskæringen. Faktisk vil det producere bredere slidser, tydelig ruhed, øget varmepåvirket zone og dårligere kantkvalitet. Laserflammeskæring er ikke god til bearbejdning af præcisionsmodeller og skarpe hjørner (der er fare for at brænde de skarpe hjørner). Pulserende lasere kan bruges til at begrænse termiske effekter, og laserens effekt bestemmer skærehastigheden. I tilfælde af en vis lasereffekt er den begrænsende faktor forsyning af ilt og materialets varmeledningsevne.


Sendetid: 21-dec-2020