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激光切割加工在金屬切割上具有巨大潛力
來源:   作者:   時間:2016-06-26 14:39:06

 高亮度光纖激光器的聚焦性能及其波長,使得這類激光器能夠在厚板上進行匙孔切割,因為光纖激光器比CO2激光器的切割速度快得多。因為可以更有效率地將熔化物從切割前沿的中心線除去,匙孔切割比通常的激光切割更高效;在前者的加工過程中,被熔化的材料會在激光束的前方流下去。這使得熔融層厚度更薄,因而確保從熔融表面能夠有效地傳導熱量,表面的熔體前沿吸收了激光,而且需要能量以熔化更多的材料。然而,在匙孔切割中,激光切割周邊的熔融流體會引發質量問題。熔化物從切割側邊流走,這將使切割質量惡化,因為光纖激光切割速度很快,但當切厚度增加時,切割質量并不高。   關于強激光產生蒸汽壓力的機制,早在幾十年前激光鉆孔和匙孔穿透型激光深熔焊接時就為人所知,局部的蒸汽壓力是穿透性鉆孔的驅動機理,并且用于產生和保持焊接中的匙孔。匙孔穿透型激光切割有20年的歷史,當年一群科學家在弗勞恩霍夫激光技術研究所研究采用CO2激光器對鈑金做高速切割。然而,用CO2激光器進行匙孔激光切割僅限于非常薄的板材,這是由于匙孔中形成強大的等離子體,這也在高功率CO2激光焊接中出現。   在典型的激光切割和先進的匙孔切割中,同軸氣體輔助方式是清除熔融物的唯一動力;切口必須放大,以便減少通過切口處的壓力。這里,激光輻照所得到的壓強更大,并且在整個切口處都經受著巨大的壓力。因此,能夠完全根據光路限制來設計定制激光束的新方法,它能切割出比采用先進激光切割方式下更狹窄的切口。

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