激光切割是利用了高功率的聚焦后照射在部件上,在进行了一些列的化学反应是材质融化从而达成切割效果。激光切割有汽化、熔化、氧化等切割分类,可以根据材质的不同选择不同的切割方式。
1.激光氧气切割 激光氧气切割是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割的辅助气体,在气体的喷出后,使气体与金属发生氧化反应,放出大量的氧化热。同时把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。一般适合于激光氧气切割的材质有碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
2.激光划片与控制断裂 激光划片与控制断裂是利用了高能密度的激光束在材料的表面进行扫描,是材料的外面受热发出一条小槽,然后施加一定的压力,因此激光器将会沿着这个小槽进行切割。这种切割一般使用的材质是脆性材料。
3.激光汽化切割 激光汽化切割是利用的高能量高密度的激光束对工件进行加热,使温度上升,并且在很短的时间内让材质汽化成蒸汽,当这些蒸汽喷出的时候就会在材料上形成一道切口,这样就达成了切割效果。但是一般材料汽化的热很大,所以材料在进行加热的时候应该使用大功率的激光束。激光汽化切割使用的材料一般有极薄金属材料和非金属材料。
4.激光熔化切割 激光熔化切割是将材质加热到一定的温度下熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体,利用气体的压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割所需能量只有汽化切割的1/10,不需要使金属完全汽化。一般适合于激光熔化切割的材质有不锈钢、钛、铝及其合金等,都是一些不易氧化的材料或活性金属。
熔化切割 熔化切割是切割金属时使用的另一种标准工艺。也可以用于切割其他可熔材料,例如陶瓷。 采用氮气或者氩气作为切割气,气压 2-20 bar 的气体吹过切口。氩气和氮气是惰性气体,这意味着它们不和切口中的熔化金属发生反应,仅仅将它们向底部吹走。同时,惰性气体可以保护切割边缘不被空气氧化。 压缩空气切割 压缩空气同样可以用来切割薄板。空气加压到 5-6 bar 就足以吹走切口中的熔融金属。由于空气中接近 80% 都是氮气,因此压缩空气切割基本上属于熔化切割。 等离子体辅助切割 如果参数选择恰当,等离子体辅助熔化切割切口中会出现等离子体云。等离子体云由电离的金属蒸气和电离的切割气组成。等离子体云吸收 CO2 激光的能量并转化进工件,使更多的能量耦合到工件,材料会更快熔化,从而使切割速度更快。因此,这种切割过程也叫高速等离子体切割。 等离子体云事实上相对于固体激光是透明的,因此等离子体辅助熔化切割只能使用 CO2激光。