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激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10w/cm2。由于能量密度与面积成反比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。-化切割利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。-透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率co2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。



激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割8~10mm厚的不锈钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的da厚度可增加到16mm,但切割部件的尺寸误差较大。

激光切割设备的价格相当贵,约150美元以上。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。但是,由于降低了后续工艺处理的成本,所以,在大生产中采用这种设备还是可行的。由于没有刀具加工成本,所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件。激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术cnc装置,采用该装置后,就可以利用电话线从计算机辅助设计cad工作站来接受切割数据。




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。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应。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,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。




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