激光切割機是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統(tǒng),聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達到熔點或沸點,同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對位置的移動,最終使材料形成切縫,從而達到切割的目的。
激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動排版節(jié)省材料,切口平滑,加工成本低等特點,將逐漸改進或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。
那么,力星激光金屬激光切割機能切割哪些材料呢?力星激光技術(shù)工程師為您分析簡答。
影響激光切割機切割質(zhì)量的因素解析:
激光切割機在切割過程中,光束經(jīng)切割頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切割頭固定在z軸上。這時,光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。
我們知道金屬對10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%,但是,當(dāng)具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表面時,卻能在微秒級的時間內(nèi)很快使表面開始熔化。處于熔融態(tài)的大多數(shù)金屬的吸收率急劇上升,一般可提高60%~80%。光纖激光切割機對以下材料加工效果好。
1、鈦及合金
純鈦能很好耦合聚焦激光束轉(zhuǎn)化的熱能,輔助氣體采用氧時化學(xué)反應(yīng)激烈,切割速度較快,但易在切邊生成氧化層,不小心還會引起過燒。為穩(wěn)妥起見,采用空氣作為輔助氣體比較好,以確保切割質(zhì)量。比如:飛機制造業(yè)常用的鈦合金激光切割質(zhì)量較好,雖然切縫底部會有少許粘渣,但很容易清理。
2、鎳合金
鎳基合金也稱超級合金,品種很多。其中大多數(shù)都可實施氧化熔化切割。
3、碳鋼、不銹鋼
現(xiàn)代激光切割機可以切割碳鋼板的最大厚度可達20MM,利用氧化熔化切割機制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度范圍,對薄板其切縫可窄至0.1MM左右。激光切割對利用不銹鋼薄板作為主構(gòu)件的制造業(yè)來說是個有效的加工工具。在嚴(yán)格控制激光切割過程中的熱輸入措施下,可以限制切邊熱影響區(qū)變得很小,從而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。
4、合金鋼
大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質(zhì)量。即使是一些高強度材料,只要工藝參數(shù)控制得當(dāng),可獲得平直、無粘渣切邊。不過,對于含鎢的高速工具鋼和熱模鋼,激光切割機加工時會有熔蝕和粘渣現(xiàn)象發(fā)生。
5、鋁及合金、銅及合金
鋁切割屬于熔化激光切割機制,所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物,通常可獲得較好的切面質(zhì)量。對某些鋁合金來說,要注意預(yù)防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。純銅(紫銅)由于太高的反射率,基本上不能用CO2激光束切割。黃銅(銅合金)使用較高激光功率,輔助氣體采用空氣或氧,可以對較薄的板材進行切割。
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