Vários métodos de corte de máquina de corte a laser

O corte a laser é um método de processamento sem contato com alta energia e bom controlabilidade de densidade. O ponto de laser com alta densidade de energia é formado após focalizando o feixe de laser, que possui muitas características quando utilizado no corte. Existem quatro maneiras diferentes de corte a laser para lidar com diferentes situações.

Corte derretido

No corte de fusão a laser, o material derretido é ejetado por meio de fluxo de ar depois que a peça de trabalho é derretida localmente. Porque a transferência de material ocorre apenas no estado líquido, esse processo é chamado de fusão a laser corte.

O feixe de laser com gás de corte inerte de alta pureza faz o material derretido deixe a fenda, enquanto o próprio gás não está envolvido no corte. Derretimento a laser o corte pode obter maior velocidade de corte do que o corte de gaseificação. A energia necessária para a gaseificação é geralmente maior do que a energia necessária para derreter o material. No corte por fusão a laser, o feixe de laser é apenas parcialmente absorvido. A velocidade máxima de corte aumenta com o aumento da potência do laser, e diminui quase inversamente com o aumento da espessura da placa e do material temperatura de fusão. No caso de uma determinada potência do laser, o fator limitante é a pressão do ar na fenda e a condutividade térmica do material. Para materiais de ferro e titânio, o corte a laser pode obter a não oxidação entalhes. Para materiais de aço, a densidade de potência do laser está entre 104w / cm2 e 105W / cm2.

Corte por vaporização

No processo de corte de gaseificação a laser, a velocidade da superfície do material o aumento da temperatura até o ponto de ebulição é tão rápido que pode evitar o derretimento causado pela condução de calor, então alguns materiais vaporizam em vapor e desaparecem, e alguns materiais são soprados para longe da parte inferior da costura de corte por fluxo de gás auxiliar como material ejetado. Uma potência de laser muito alta é necessária neste caso.

A fim de evitar que o vapor do material se condense na parede da fenda, a espessura do material não deve ser muito maior do que o diâmetro do Raio Laser. Este processo é, portanto, adequado apenas para aplicações onde o a eliminação de materiais derretidos deve ser evitada. Na verdade, o processo é apenas usado em um campo muito pequeno de uso de ligas à base de ferro.

O processo não pode ser usado para materiais como madeira e algumas cerâmicas, que não estão em um estado fundido e são improváveis ​​de permitir que o vapor do material Recombinar. Além disso, esses materiais geralmente precisam obter um corte mais espesso. No corte de gaseificação a laser, o foco ideal do feixe depende do material espessura e qualidade do feixe. A potência do laser e o calor de vaporização têm apenas um certo efeito na posição focal ideal. A velocidade máxima de corte é inversamente proporcional à temperatura de gaseificação do material quando o espessura da placa é fixa. A densidade de potência do laser necessária é maior de 108W / cm2 e depende do material, profundidade de corte e foco do feixe posição. No caso de uma certa espessura da placa, supondo que haja é a potência do laser suficiente, a velocidade máxima de corte é limitada pelo jato de gás Rapidez.

Corte de fratura controlada

Para materiais frágeis que são fáceis de serem danificados pelo calor, alta velocidade e corte controlável por aquecimento de feixe de laser é chamado de fratura controlada corte. O conteúdo principal deste processo de corte é: o feixe de laser aquece um pequena área de material quebradiço, o que causa um grande gradiente térmico e séria deformação mecânica nesta área, levando à formação de fissuras no material. Enquanto o gradiente de aquecimento uniforme for mantido, o o feixe de laser pode guiar a geração de fissuras em qualquer direção desejada.

Corte por fusão por oxidação (corte por chama a laser)

Geralmente, o gás inerte é usado para fusão e corte. Se oxigênio ou outro gás ativo é usado em vez disso, o material será inflamado sob a irradiação de feixe de laser, e outra fonte de calor será gerada devido ao intenso reação química com oxigênio para aquecer ainda mais o material, que é chamada fusão e corte por oxidação.

Por causa deste efeito, a taxa de corte do aço estrutural com o mesmo a espessura pode ser maior do que a do corte por fusão. Por outro lado, o a qualidade da incisão pode ser pior do que a do corte derretido. Na verdade, irá produzir fendas mais largas, rugosidade óbvia, aumento da zona afetada pelo calor e pior qualidade de borda. O corte com chama a laser não é bom em usinagem de precisão modelos e cantos agudos (existe o perigo de queimar os cantos agudos). Pulso lasers de modo podem ser usados ​​para limitar os efeitos térmicos e a potência do laser determina a velocidade de corte. No caso de uma determinada potência do laser, a limitação fator é o suprimento de oxigênio e a condutividade térmica do material.