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激光金属切割机的工作原理和切割过程

工作原理

激光是神奇的,激光已经可以应用到各个行业,如金属切割、织物切割、激光打标、激光雕刻等。许多人对激光的原理不是很清楚,今天我们将详细讲解激光金属切割机的工作原理。


激光束原理:

激光束聚焦在一个非常小的光斑上,光斑的最小直径(小于0.1 mm)和高功率密度(大于106 w/cm2)。此时,光束输入的热量(由光能转换)远远大于材料反射、传导或扩散的部分,材料被迅速加热到汽化温度并蒸发形成孔洞。随着光束和材料的相对线性运动,连续形成非常窄的狭缝(约0.1 mm)。切边的热效应很小,基本上没有工件变形。


切割过程

在激光切割金属的过程中,加入了与被切割材料相适应的辅助气体。切割钢时,用氧气作辅助气体,与熔融金属发生放热化学反应,使材料氧化,帮助吹走狭缝中的熔渣。对于加工精度高的金属零件,工业上可采用氮气作为辅助气体。

大多数有机和无机材料都可以用激光切割。在重金属加工行业中,许多金属材料,无论其硬度如何,都可以不变形地切割(使用先进的金属激光切割机,工业钢的厚度可以接近20mm)。当然,对于高反射率的材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是良好的传热导体,所以激光切割是非常困难的,甚至是不可能的(有些难切割的材料可以用脉冲激光束切割,因为脉冲波的峰值功率极高,激光的吸收系数很低)光束将在瞬间迅速增加)。


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