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常用工程材料的激光切开
- 2019-06-17 -

1、金属材料的激光切开。当然几乎一切的金属材料在室温对红外波能量有很高的反射率,但发射处于远红外波段10.6um光束的CO2激光器仍是成功的应用于许多金属的激光切开实习。金属对10.6um激光束的开始吸收率只需0.5%~10%,可是,当具有功率密度跨越106w/cm2的集合激光束照射到金属表面时,却能在微秒级的时辰内很快使表面开始凝聚。处于熔融态的大多数金属的吸收率急剧上升,一般可跋涉60%~80%。

(1)碳钢。现代激光切开体系可以切开碳钢板的最大厚度可达20MM,运用氧化凝聚切开机制切开碳钢的切缝可操控在满意的宽度计划,对薄板其切缝可窄至0。1MM左右。

(2)不锈钢。激光切开对运用不锈钢薄板作为主构件的制工作来说是个有用的加工东西。在严峻操控激光切开进程中的热输入方法下,可以束缚切边热影响区变得很小,然后很有用的坚持此类材料的超卓耐腐蚀性。

(3)合金钢。大多数合金结构钢和合金东西钢都能用激光切开方法获得超卓的切边质量。即就是一些高强度材料,只需技能参数操控保险,可获得平直、无粘渣切边。不过,关于含钨的高速东西钢和热模钢,激光切开时会有熔蚀和粘渣表象发生。

(4)铝及合金。铝切开归于凝聚切开机制,所用辅佐气体首要用于从切开区吹走熔融商品,一般可获得较好的切面质量。对某些铝合金来说,要留心防止切缝表面晶间微裂缝发生。

(5)铜及合金。纯铜(紫铜)因为太高的反射率,根柢上不能用CO2激光束切开。黄铜(铜合金)运用较高激光功率,辅佐气体选用空气或氧,可以对较薄的板材中止切开。

(6)钛及合金。纯钛能极好耦合集合激光束转化的热能,辅佐气体选用氧时化学反应强烈,切开速度较快,但易在切边生成氧化层,不留神还会致使过烧。为保险起见,选用空气作为辅佐气体比照好,以保证切开质量。飞机制工作常用的钛合金激光切开质量较好,当然切缝底部会有少量粘渣,但很简略根除。

(7)镍合金。镍基合金也称超级合金,品种许多。其间大多数都可实施氧化凝聚切开。

2、非金属材料的激光切开。10。6um波长的 CO2激光束很简略被非金属材料吸收,导热性欠好和低的蒸腾温度又使吸收的光束几乎整个输入材料内部,并在光斑照射处刹那间间汽化,构成开始孔洞,进入切开进程的良性循环。

(1)有机材料。可用激光切开的有机材料包含:塑料(聚合物)、橡胶、木材、纸制品、皮革等。

(2)无机材料。可用激光切开的无机材料包含:石英、玻璃、陶瓷、石头号。

(3)复合材料。新式轻质增强纤维聚合体复合材料很难是惯例方法中止加工。运用激光无触摸加工的特征可以对固化前的层迭薄片高速中止切开修剪、定尺,在激光束的加热下,薄片边缘被融合,防止了纤维屑生成。对完好固化后的厚工件,特别是硼纤维和碳纤维组成材料,激光切开要留心防止切边可以会有碳化、分层和热损害发生。正如塑料切开相同,组成材料切开进程中需要及时打扫废气。还有一品种型的复合材料,就是单纯由两种功用不相同的材料上下复合在一起,为了获取较好的切开质量,激光切开总的绳尺是先切开具有较好切开性有的那一面。

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