切割穿孔技术
对于δ0.5mm~δ6mm厚的板材.大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孔处开始切割。
对于没有冲压装置的激光
切割机一般用脉冲穿孔的基本方法--脉冲穿孔:金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%。当功率密度超过106w/cm2的---激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。常用空气或氮气作为辅助气体,每个脉冲激光只产生小的微粒喷射。逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。(注:产生高峰值功率脉冲激光的元气件电子管寿命约20000小时.价格昂贵.对6≤3薄板好采用预冲孔工艺,6***3的板料才采用脉冲穿孔工艺)。
激光切割的主要工艺
(1)升华切割
在高功率密度激光束的加热下。δ0.5mm~δ6mm板材的表面温度会迅速升至沸点温度。部分材料汽化成蒸汽消失.部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气流吹走。切割气体一般用氮气(n2)或ya气(ar)。
(2)高压气---熔化切割
当入射的激光束功率密度超过某一值后.光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。它将作为吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化物质所包围。然后.与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,云浮激光切割,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。切割气体一般用氮气(n2)。
材料特性与激光加工关系
越是晶粒细小、表面粗糙、无锈蚀、导热率低的材料越容易加工,不锈钢激光切割,而含碳量高、表面有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割。含碳量高的金属多属于熔点比较高的金属,金属激光切割机,由于难以熔化,增加了切穿的时间。一方面,它使得割缝加宽,表面热影响区扩大,光纤激光切割机,造成切割的不稳定;另一方面,合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压力的调节都提出了更高的要求。镀层和涂漆加强的光的反射,使熔融因难;同时,也增加了熔渣的产生。
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