使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。激光切割分類激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時間內達到材料的沸點，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切割激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。3）激光氧氣切割激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體?？死斠啦査す?。 .吐魯番克州激光巴音郭楞
以致在它上面的功率密度不能持續(xù)地維持熔化過程，而在切割面形成臺階，使切割面在切割過程中間歇地前進；③切割產生的吸收或反射等離子或霧可引起間歇效應。氧助熔化切割利用激光將工件加熱至其燃點，利用氧或其他活動性氣體使材料燃燒，由于熱基質的點燃，除激光量外的另一熱源同時產生，同時作為切割熱源。氧助熔化切割其機制較為復雜，簡要分析如下。①在激光照射下，材料表面加熱到達燃點溫度。隨之與氧氣接觸，發(fā)生激烈燃燒反應，放出大量熱量。在此熱量作用下，材料內部形成充滿蒸氣的小孔。小孔周圍被熔融金屬壁所包圍。②蒸氣流運動使周圍熔融金屬壁向前移動，并發(fā)生熱量和物質轉移。③氧和金屬的燃燒速度受控于燃燒物質轉移成熔渣，和氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的速度。氧氣流速越高，燃燒化學反應和材料去除速度也越快。同時，也導致切縫出口處反應產物──氧化物的快速冷卻。④***達到燃點溫度的區(qū)域，氧氣流作為冷卻劑，縮小熱影響區(qū)。⑤顯然，氧助切割存在著兩個熱源：激光照射能和氧－金屬放熱反應能。粗略估計，切割鋼時，氧放熱反應提供的能量要占全部切割能量的60％左右。很明顯，與惰性氣體比較，使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。 阿克蘇伊犁激光克拉瑪依庫爾勒哪里有大型激光切割加工廠。
切縫底部區(qū)切面角與切割方向偏離90°的現(xiàn)象也被消除。輔助氣體和噴嘴的影響輔助氣體一般情況下，材料切割都需要使用輔助氣體，尤其是活性氣體，其有四個目的：①與金屬產生放熱化學反應，增加能量強度；②從切割區(qū)吹掉熔渣，清潔切縫；③冷卻切縫鄰近區(qū)域，減小熱影響區(qū)尺寸；④保護聚焦透鏡，防止燃燒產物沾污光學鏡片。輔助氣體的類型和壓力對激光切割效率和質量有很大的影響。通常，輔助氣體與激光束同軸由噴嘴噴出，以保護透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部熔渣，使切割過程順利持續(xù)進行。切割過程中輔助氣體的使用有利于提高工件對激光的吸收率。因為某些金屬對激光的反射率較高，而輔助氣體受高能量激光照射后會迅速離解成等離子體，這些等離子體緊貼在工件表面，具有良好的吸收激光的能力，并將所吸收的光能傳遞到工件上，使切口區(qū)迅速加熱到足夠高的溫度；對于鐵系金屬的切割，采用O2作輔助氣體，由于切口區(qū)中發(fā)生鐵氧反應，提供了大量的熱，使切割過程加速，從而提高了切割能力和質量。因而，在激光切割時，輔助氣體是必需的，而且也是非常重要的。使用什么樣的輔助氣體，牽涉到有多少熱量附加到切割區(qū)問題，如分別使用氧和氬作為輔助氣體切割金屬時。
從噴嘴出口噴出，經一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加?？捎孟铝泄接嬎悖篤=(Pg+1）V-氣體流速L/mind-噴嘴直徑mmPg-噴嘴壓力（表壓）bar對于不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（）。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變?yōu)檎げ?，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，并在工件表面形成渦流，削弱了氣流去除熔融材料的作用，影響了切割速度。因此采用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴，其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。為進一步提高激光切割速度，可根據(jù)空氣動力學原理，在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波，設計制造一種縮放型噴嘴，即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器，透鏡焦距〃，采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗，見圖4。試驗結果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下。烏魯木齊激光切割公司地址。
其能量被鋼板吸收使其溫度升高。在燃燒反應開始后，激光與Fe-O反應的燃燒熱作為輸入能量，共同作用于工件上，會發(fā)生熱量的累積效果。假設沒有蒸發(fā)潛熱，則熱平衡方程為：Plas＋Qoxid＝Ht＋Qcond（1）式中Plas──工件吸收的激光功率；Qoxid──單位時間切縫金屬燃燒放出的熱量；Ht──單位時間工件的焓變；Qcond──單位時間熱傳導熱量損失。能量從切割區(qū)損失的方式有傳導、對流和輻射。根據(jù)：Lim研究報道可知，激光切割中最主要的熱損失是由于熱傳導，而熱輻射以及對流導致的散熱非常小，以至于可以忽略不計。該結論也被Powell、Vicanek和Simon證實。切割過程的能量平衡方程中，工件吸收的激光功率Plas由式（2）得到：Plas＝APout（2）式中A──工件對激光的吸收率；Pout──激光器輸出功率。材料對激光的吸收率受到波長、溫度、表面粗糙度、表面涂層等多因素影響。經過試驗驗證，波長愈短，吸收率越高。材料對激光的吸收率隨溫度而變化的趨勢是隨溫度升高而吸收率增大，金屬材料在室溫時的吸收率均很小，當溫度升高到接近熔點時，其吸收率可達40％～50％；如溫度接近沸點，其吸收率高達90％。并且，激光功率越大，金屬的吸收率越高。 烏市激光雕花刻字收費。寧夏克拉瑪依激光克拉瑪依
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其中一些內部因素k、ρ、C、λ等在加工過程中變化比較小，可作為常數(shù)處理。而外部因素Pout、υ、h等在加工過程中經常會發(fā)生變化，進而影響激光切割的加工效果。3激光切割的工藝分析激光切割是熔化與汽化相結合的過程，影響其切割質量的因素很多，除了機床、加工材料等硬件因素之外，其他軟件因素也對其加工質量有很大的影響。根據(jù)實際切割中出現(xiàn)的問題，結合激光切割本身的特點，研究這些軟件因素對加工質量的影響正是計算機輔助工藝設計的基本內容，具體包括以下幾點：①打孔點的選擇，根據(jù)實際情況確定打孔點的位置；②輔助切割路徑的設置；③激光束半徑補償和空行程處理；④通過板材優(yōu)化排樣來節(jié)省材料盡可能提高板材利用率；⑤結合零件套排問題的路徑選取；⑥考慮熱變形等加工因素影響后的路徑。打孔點位置的確定激光切割要從一個起始點開始切割，這個點叫做打孔點，具體來說打孔點就是指激光束開始一次完整的輪廓切割之前在板材上擊穿的一個很小的孔，因為下面緊接著的切割就是從這一點開始，所以有時又稱為“引弧孔”，也可以叫做切割起始孔。對于沒有精度要求或要求不高的板材切割可以直接將打孔點設置在零件的切割輪廓上。 吐魯番克州激光巴音郭楞
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