利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。激光切割设备的价格相当贵,约150万元以上。尽管有高反射率和热传导性,厚度6mm以下的铝材可以切割,这取决于合金类型和激光器能力。随着眼前储罐行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到激光切割了储罐,越来越多的企业进入到了储罐行业。
切割由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。 切割速度快用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚树脂板,切割速度可达1200cm/min。自激光诞生以来,产业界就对其优异的性能报以极大的兴趣,并捷足先登获得了应用。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
切缝窄工件变形小激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小,基本没有工件变形。⑶显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。
普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度,大约只有0.001弧度,接行。大功率CO2激光器体积庞大,但激光发散角较小,可以采用飞行光路实现切割的工艺要求,但光斑粗大,能量密度低是其很大的弱点。1962年,人类次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。
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