四种常用的激光切割头介绍

2019-04-26 11:14:48 金晓


1.熔化切割头

在激光熔化切割头切割中,工件局部熔化,然后通过气流喷射熔化的材料。由于材料转移仅发生在液态,因此该过程称为激光熔化切割头切割。当激光熔化切割头切割时,当然,材料被加热到一定温度熔化,然后非氧化气体通过与光束同轴的喷嘴注入,液态金属通过气体的压力排出到形成一个切口。激光熔化切割头所需的能量仅为汽化切割的1/10,并且金属不需要完全蒸发。激光熔融切割可以获得铁材料和钛金属的无氧化切割。对于钢材料,产生熔化但低于气化的激光头的功率密度在104W / cm 2和105W / cm 2之间。


切割头3D30


2.蒸发切割头

在激光汽化切割头的切割过程中,高能高密度激光头梁用于加热工件以升高温度,材料在很短的时间内蒸发成蒸汽。当喷射出蒸汽时,在材料中形成切口,从而实现切割效果。然而,一般材料的汽化热非常大,因此材料的表面温度升高到沸点温度,因此可以避免由热传导引起的熔化,从而使一些材料蒸发成蒸汽并消失,一些材料通过辅助气流吹扫从狭缝底部起到喷射器的作用。在这种情况下需要非常高的激光头功率。

为了防止材料蒸汽冷凝到狭缝壁,材料的厚度不应大大超过激光头梁的直径。因此,该方法仅适用于必须避免排除熔融材料的应用。用于通过激光蒸发切割头切割的材料通常包括极薄的金属和非金属材料。当板的厚度为稳态时,最大切割速度与材料的气化温度成反比。所需的激光头功率密度大于108W / cm2,具体取决于材料,切割深度和光束聚焦位置。在板的一定厚度的条件下,假设足够的激光功率,最大切割速度受到气体注入速度的限制。


3.控制断裂切割头

对于容易被热损坏的脆性材料,通过激光头梁加热进行高速和可控的切割,这被称为受控断裂切割。切割过程的主要内容是:激光头加热一小块脆性材料,产生大的热梯度和严重的机械变形,导致材料出现裂缝。只要保持均匀的加热梯度,激光头就可以引导任何所需方向的裂缝。用于这种切割的常用材料是脆性材料。


切割头


4.氧化熔化切割头(激光火焰切割头)

通常,惰性气体用于熔化切割头以进行切割。如果使用氧气或其他活性气体代替,则材料将在激光头梁的照射下被点燃,并且将与氧气剧烈反应以产生另外的热源以进一步加热材料,这被称为氧化熔融切割头切割。由于这种效果,对于具有相同厚度的结构钢,通过该方法获得的切削速率高于通过熔融切削获得的切削速率。另一方面,该方法可能具有比熔化切割头切割更差的切口质量。事实上,它会产生更宽的切口,明显的粗糙度,增加的热影响区和更差的边缘质量。激光头火焰切割不适合加工精密模型和尖角(存在尖角燃烧的危险)。



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