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激光切割

/laser beam cutting/
条目作者常保华

常保华

最后更新 2022-01-20
浏览 248
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利用高功率密度的激光束照射工件使其发生熔化、气化从而将其分离的工艺。

英文名称
laser beam cutting
所属学科
冶金工程

根据切割材料的机理,激光切割可分为:激光气化切割、激光熔化切割、激光氧气切割、激光划片与控制断裂。

①激光气化切割。当激光束照射工件时,金属材料被迅速加热气化,并以蒸发的形式由切割区逸散掉。多用于极薄金属材料以及纸、布、木材、塑料、橡胶等非金属的切割。

②激光熔化切割。材料被迅速加热到熔点,借助喷射惰性气体,如氩、氦、氮等,将熔融材料从切缝中吹掉。用于不锈钢、钛、铝及其合金等。

③激光氧气切割。金属材料被迅速加热到熔点以上,以纯氧或压缩空气作辅助气体,熔融金属与氧激烈反应,放出大量热量,同时对下层金属进行加热,金属继续被氧化,并借助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

④激光划片与控制断裂。划片是用激光在一些脆性材料表面刻上小槽,再施加一定外力使材料沿槽口断开。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料里产生局部热应力,使材料沿刻槽断开。

激光切割的优点有:①切割质量好。激光切割的切缝几何形状好,切缝窄,精度高,热影响区和变形小。②切割材料种类多。激光能切割金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。③切割效率高。激光的光斑小,功率密度高,可切割厚大工件和高熔点材料,切割速度快。④非接触性加工,不存在工具磨损、更换刃具的问题。⑤噪声低、污染小。缺点是不宜用于高反射率的材料。

激光切割激光切割

在激光切割过程中,过量的激光辐射会对人体眼睛、皮肤等造成伤害,严重时导致视力下降、失明、皮肤灼伤甚至炭化。因此,必须采取必要的措施,做好对激光危害的工程控制,并在激光切割过程中做好个人防护。

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