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激光切割加工在金屬切割上具有巨大潛力
來(lái)源:   作者:   時(shí)間:2016-06-26 14:39:06

 高亮度光纖激光器的聚焦性能及其波長(zhǎng),使得這類(lèi)激光器能夠在厚板上進(jìn)行匙孔切割,因?yàn)楣饫w激光器比CO2激光器的切割速度快得多。因?yàn)榭梢愿行实貙⑷刍飶那懈钋把氐闹行木€(xiàn)除去,匙孔切割比通常的激光切割更高效;在前者的加工過(guò)程中,被熔化的材料會(huì)在激光束的前方流下去。這使得熔融層厚度更薄,因而確保從熔融表面能夠有效地傳導(dǎo)熱量,表面的熔體前沿吸收了激光,而且需要能量以熔化更多的材料。然而,在匙孔切割中,激光切割周邊的熔融流體會(huì)引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。熔化物從切割側(cè)邊流走,這將使切割質(zhì)量惡化,因?yàn)楣饫w激光切割速度很快,但當(dāng)切厚度增加時(shí),切割質(zhì)量并不高。   關(guān)于強(qiáng)激光產(chǎn)生蒸汽壓力的機(jī)制,早在幾十年前激光鉆孔和匙孔穿透型激光深熔焊接時(shí)就為人所知,局部的蒸汽壓力是穿透性鉆孔的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,并且用于產(chǎn)生和保持焊接中的匙孔。匙孔穿透型激光切割有20年的歷史,當(dāng)年一群科學(xué)家在弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所研究采用CO2激光器對(duì)鈑金做高速切割。然而,用CO2激光器進(jìn)行匙孔激光切割僅限于非常薄的板材,這是由于匙孔中形成強(qiáng)大的等離子體,這也在高功率CO2激光焊接中出現(xiàn)。   在典型的激光切割和先進(jìn)的匙孔切割中,同軸氣體輔助方式是清除熔融物的唯一動(dòng)力;切口必須放大,以便減少通過(guò)切口處的壓力。這里,激光輻照所得到的壓強(qiáng)更大,并且在整個(gè)切口處都經(jīng)受著巨大的壓力。因此,能夠完全根據(jù)光路限制來(lái)設(shè)計(jì)定制激光束的新方法,它能切割出比采用先進(jìn)激光切割方式下更狹窄的切口。

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