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导向断裂切割
对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为导向断裂切割。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。
选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状。由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔化切割的速度比激 化切割的速度快,激光氧化切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,氧化切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔化切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量 。另外,熔化切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义。
一般的材料可用氧化切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔化切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也 。另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,氧化切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损。
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熔化切割
在激光熔化切割中,工件材料在激光束的照射下局部熔化,熔化的液态材料被气体吹走,形成切缝,切割仅在液态下进行,故称为熔化切割。切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔化金属吹出切缝,不与金属反应。这种切割方法的激光功率密度在107W/cm2左右。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参于切割。
切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下,限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。
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