Varios métodos de corte de máquina de corte por láser.

El corte por láser es un método de procesamiento sin contacto con alta energía y buena controlabilidad de la densidad. El punto láser con alta densidad de energía se forma después enfocando el rayo láser, que tiene muchas características cuando se usa en el corte. Hay cuatro formas diferentes de corte por láser para hacer frente a diferentes situaciones.

Derretir corte

En el corte por fusión por láser, el material fundido se expulsa mediante flujo de aire después de que la pieza de trabajo se derrita localmente. Porque la transferencia de material solo ocurre en su estado líquido, este proceso se llama fusión por láser corte.

El rayo láser con gas de corte inerte de alta pureza hace que el material se derrita dejar la hendidura, mientras que el gas en sí no interviene en el corte. Fusión por láser El corte puede obtener una mayor velocidad de corte que el corte por gasificación. La energía necesaria para la gasificación suele ser superior a la energía necesaria para fundir el material. En el corte por fusión por láser, el rayo láser solo se absorbe parcialmente. La velocidad máxima de corte aumenta con el aumento de la potencia del láser y disminuye casi a la inversa con el aumento del espesor de la placa y el material Temperatura de fusión. En el caso de una determinada potencia láser, el factor limitante es la presión del aire en la ranura y la conductividad térmica del material. Para materiales de hierro y titanio, el corte por fusión con láser puede obtener la no oxidación muescas. Para materiales de acero, la densidad de potencia del láser está entre 104w / cm2 y 105W / cm2.

Corte por vaporización

En el proceso de corte por gasificación láser, la velocidad de la superficie del material la temperatura que sube hasta el punto de ebullición es tan rápido que puede evitar la derretimiento causado por la conducción de calor, por lo que algunos materiales se vaporizan en vapor y desaparecen, y algunos materiales salen volando de la parte inferior de la costura de corte flujo de gas auxiliar como eyección. Se requiere una potencia láser muy alta en este caso.

Para evitar que el vapor del material se condense en la pared de la ranura, el grosor del material no debe ser mucho mayor que el diámetro del rayo laser. Por lo tanto, este proceso solo es adecuado para aplicaciones donde el debe evitarse la eliminación de materiales fundidos. De hecho, el proceso es solo utilizado en un campo muy pequeño de uso de aleaciones a base de hierro.

El proceso no se puede utilizar para materiales como la madera y algunas cerámicas, que no están en un estado fundido y es poco probable que permitan que el vapor del material recombinar. Además, estos materiales suelen tener que conseguir un corte más grueso. En el corte por gasificación por láser, el enfoque óptimo del haz depende del material espesor y calidad de la viga. La potencia del láser y el calor de vaporización tienen solo una cierto efecto sobre la posición focal óptima. La velocidad máxima de corte es inversamente proporcional a la temperatura de gasificación del material cuando el El espesor de la placa es fijo. La densidad de potencia láser requerida es mayor de 108W / cm2 y depende del material, la profundidad de corte y el foco del haz posición. En el caso de un cierto espesor de la placa, suponiendo que haya es suficiente potencia láser, la velocidad máxima de corte está limitada por el chorro de gas velocidad.

Corte de fracturas controlado

Para materiales quebradizos que son fáciles de dañar por el calor, alta velocidad y El corte controlable mediante calentamiento por rayo láser se denomina fractura controlada. corte. El contenido principal de este proceso de corte es: el rayo láser calienta un pequeña área de material quebradizo, lo que provoca un gran gradiente térmico y Deformación mecánica grave en esta zona, que conduce a la formación de grietas. en el material. Mientras se mantenga el gradiente de calentamiento uniforme, el El rayo láser puede guiar la generación de grietas en cualquier dirección deseada.

Corte por fusión por oxidación (corte por llama láser)

Generalmente, se utiliza gas inerte para fundir y cortar. Si oxígeno u otro En su lugar, se utiliza gas activo, el material se encenderá bajo la irradiación de rayo láser, y se generará otra fuente de calor debido a la intensa reacción química con oxígeno para calentar aún más el material, que se llama fusión y corte por oxidación.

Debido a este efecto, la tasa de corte de acero estructural con el mismo El espesor puede ser mayor que el del corte por fusión. Por otro lado, el La calidad de la incisión puede ser peor que la del corte por fusión. De hecho, producirá ranuras más anchas, aspereza obvia, aumento de la zona afectada por el calor y peor calidad de borde. El corte por llama láser no es bueno para mecanizar con precisión modelos y esquinas afiladas (existe el peligro de quemar las esquinas afiladas). Legumbres Los láseres de modo se pueden utilizar para limitar los efectos térmicos y la potencia del láser. determina la velocidad de corte. En el caso de una determinada potencia láser, la limitación El factor es el suministro de oxígeno y la conductividad térmica del material.