常用工程材料的激光切割加工

時(shí)間：2013-11-21作者：昆山市昆馬機(jī)械鈑金有限公司瀏覽：1577

用工程材料的激光切割加工：
1．金屬材料的激光切割加工。
雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對(duì)紅外波能量有很高的反射率，但**處于遠(yuǎn)紅外波段10．6um光束的C02激光器還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割加工實(shí)踐。金屬對(duì)10．6um激光束的起始吸收率只有O．5％一10％，但是，當(dāng)具有功率密度**過106晡，，cnl2的聚焦激光束照射到金屬表面時(shí)，卻能在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)很快使表面開始熔化。處于熔融態(tài)的大多數(shù)金屬的吸收率急劇上升，一般可提高60％一80％。
(1)碳鋼。
現(xiàn)代激光切割加工系統(tǒng)可以切割碳鋼板的較大厚度可達(dá)20MM，利用氧化熔化切割機(jī)制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度范圍，對(duì)薄板其切縫可窄至0．1MM左右。
(2)不銹鋼。
激光切割對(duì)利用不銹鋼薄板作為主構(gòu)件的制造業(yè)來說是個(gè)有效的加工工具。在嚴(yán)格控制激光切割過程中的熱輸入措施下，可以限制切邊熱影響區(qū)變得很小，從而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。
(3)合金鋼。
大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質(zhì)量。即使是一些高強(qiáng)度材料，只要工藝參數(shù)控制得當(dāng)，可獲得平直、無(wú)粘渣切邊。不過，對(duì)于含鎢的高速工具鋼和熱模鋼，激光切割時(shí)會(huì)有熔蝕和粘渣現(xiàn)象發(fā)生。
(4)鋁及合金。
鋁切割屬于熔化切割加工機(jī)制，所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物，通?？色@得較好的切面質(zhì)量。對(duì)某些鋁合金來說，要注意預(yù)防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。
(5)銅及合金。
純銅(紫銅)由于太高的反射率，基本上不能用C02激光束切割。黃銅(銅合金)使用較高激光功率，輔助氣體采用空氣或氧，可以對(duì)較薄的板材進(jìn)行切割。
(6)鈦及合金。
純鈦能很好耦合聚焦激光束轉(zhuǎn)化的熱能，輔助氣體采用氧時(shí)化學(xué)反應(yīng)激烈，切割速度較快，但易在切邊生成氧化層，不小心還會(huì)引起過燒。為穩(wěn)妥起見，采用空氣作為輔助氣體比較好，以確保切割質(zhì)量。
飛機(jī)制造業(yè)常用的鈦合金激光切割質(zhì)量較好，雖然切縫底部會(huì)有少許粘渣，但很容易清除。
(7)鎳合金。
鎳基合金也稱**級(jí)合金，品種很多。其中大多數(shù)都可實(shí)施氧化熔化切割。2．非金屬材料的激光切割。10．6um波長(zhǎng)的C02激光束很容易被非金屬材料吸收，導(dǎo)熱性不好和低的蒸發(fā)溫度又使吸收的光束幾乎整個(gè)輸入材料內(nèi)部，并在光斑照射處瞬間汽化，形成起始孔洞，進(jìn)入切割過程的良性循環(huán)。
(1)**材料。
可用激光切割的**材料包括：塑料(聚合物)、橡膠、木材、紙制品、皮革等。
(2)無(wú)機(jī)材料。
可用激光切割的無(wú)機(jī)材料包括：石英、玻璃、陶瓷、石頭等。
(3)復(fù)合材料。
新型輕質(zhì)加強(qiáng)纖維聚合體復(fù)合材料很難是常規(guī)方法進(jìn)行加工。利用激光無(wú)接觸加工的特點(diǎn)可以對(duì)固化前的層迭薄片高速進(jìn)行切割修剪、定尺，在激光束的加熱下，薄片邊緣被融合，避免了纖維屑生成。對(duì)完全固化后的厚工件，尤其是硼纖維和碳纖維合成材料，激光切割加工要注意防止切邊可能會(huì)有碳化、分層和熱損傷發(fā)生。正如塑料切割一樣，合成材料切割過程中需要及時(shí)排除廢氣。還有一種類型的復(fù)合材料，就是單純由兩種性能不同的材料上下復(fù)合在一起，為了獲取較好的切割質(zhì)量，激光切割總的原則是先切割具有較好切割性有的那一面。


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