在無接觸加工中,激光切割具有能量高、密度可控等優(yōu)點。激光束聚焦后形成高能密度光斑,在切削加工中有著廣泛的應用。為了適應不同的情況,激光切割主要有四種不同的切割方式。
它具有速度快、效率高、一次成型、斷面光滑等優(yōu)點,在工業(yè)上得到廣泛的應用。
一、熔化切割
在金屬材料表面進行激光照射時,激光的熱能會快速地熔化,并通過與氮氣、氬氣、氦氣等同軸高壓惰性氣體熔化的金屬吹離材料而形成切縫。與蒸發(fā)切割相比,熔融切割可節(jié)約大量能源,常用于不銹鋼、鈦、鋁及其合金等不易氧化的金屬。
二、汽化切割
采用極高功率密度的光射體材料,在極短的時間內(nèi)使材料蒸發(fā),將蒸汽吹出材料表面,形成切割。把原料加熱到蒸發(fā)溫度所需的能量要比把它熔化大得多,因此蒸發(fā)切割比熔切切割消耗更多。蒸發(fā)式切割多用于非常薄的金屬材料和非金屬材料,如塑料、木材等。
三、氧氣切割
氧作為一種助燃劑,可以被激光加熱到熔融的金屬上,從而產(chǎn)生大量的氧化熱,所以,事實上,氧切割是熔融切割的“有氧”版本。因為金屬燃燒會產(chǎn)生熱,所以與熔切和汽化切割相比,氧切割會更節(jié)能,但切割速度要比熔切快得多。氧切割主要用于碳鋼、鈦鋼等易氧化金屬的切割。
四、劃片和控制斷裂切割
切割器采用高能量密度激光掃描脆性材料表面,材料受熱蒸發(fā)形成小的凹槽,對材料施加一定的壓力,使脆性材料沿凹槽產(chǎn)生裂紋??財嗍侵讣す馇胁郛a(chǎn)生的陡峭溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力,使材料如玻璃切割等沿著小的槽口破裂。