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激光切割技术解析:三种切割类型的特点

发表时间:2024-03-14 16:42

激光切割,作为热切割领域中的三大方法之一,与气割、等离子切割齐名。它利用聚焦后的高功率密度激光束照射工件,使材料迅速熔化、汽化或燃烧,并辅以与光束同轴的高速气流,清除熔融物质,从而完成切割过程。

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激光切割以其精密性著称,几乎适用于所有材料的切割,包括薄金属板的二维或三维切割。这种技术不仅显著缩短了加工时间,降低了成本,还大幅提升了工件的质量。

根据切割过程中切口处材料的不同状态——汽化、熔化、燃烧,激光切割主要分为三种类型:激光汽化切割、激光熔化切割和激光氧化切割。接下来,我们将对这三种类型进行详细阐述。

首先是激光汽化切割。在这一过程中,材料在激光束的高能量密度加热下迅速汽化,形成蒸气。这些蒸气的高速喷出在材料上形成切口。由于需要保证材料的汽化,激光汽化切割对功率和功率密度的要求极高。这种切割方式多用于极薄的金属材料和非金属材料,如纸、布、木材、塑料和橡皮等。

其次是激光熔化切割。这种切割方式是通过激光加热使金属材料熔化,然后利用与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体,依靠气体的强大压力将液态金属排出,形成切口。激光熔化切割所需的能量仅为汽化切割的10%,因此更为高效。它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。

最后是激光氧气切割。这种切割方式的原理类似于氧乙炔切割,激光作为预热热源,氧气等活性气体作为切割气体。在切割过程中,气体与金属发生氧化反应,放出大量的热,同时将熔融物吹出,形成切口。由于氧化反应产生的热量,激光氧气切割所需的能量仅为熔化切割的50%,因此切割速度极快。它主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

总的来说,激光切割技术具有广泛的应用范围,可以根据不同的材料和需求选择合适的切割方式。激光汽化切割依靠汽化流形成割缝,所需功率大;激光熔化切割利用非氧化气体形成割缝,所需能量较低;而激光氧气切割则依赖氧气形成割缝,速度快捷且能量消耗小。

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