При лазерной резке используется лазерный луч с высокой плотностью мощности для освещения разрезаемого материала, так что материал быстро нагревается до температуры испарения и испаряется, образуя отверстие. По мере того как луч движется к материалу, отверстие непрерывно формируется с узкой шириной (например, около 0,1 мм). Пришиваем, завершаем раскрой материала.
Лазерную резку можно разделить на четыре типа: лазерная резка испарением, лазерная резка плавлением, лазерная кислородная резка, лазерная разметка и контролируемое разрушение.
1. лазерная резка испарением
Заготовка нагревается лазерным лучом с высокой плотностью энергии, температура быстро повышается, температура кипения материала достигается за очень короткое время, и материал начинает испаряться с образованием пара. Эти пары выбрасываются с высокой скоростью, и при этом в материале образуется щель. Теплота испарения материала обычно велика, поэтому для лазерной резки с испарением требуется большая мощность и плотность мощности.
Резка с лазерным испарением в основном используется для резки очень тонких металлических материалов и неметаллических материалов (таких как бумага, ткань, дерево, пластик, резина, поролон и т. Д.). Лазеры с ультракороткими импульсами позволяют применять эту технологию к другим материалам. Свободные электроны в металле поглощают лазер и резко нагреваются. Лазерный импульс не вступает в реакцию с расплавленными частицами и плазмой, материал непосредственно сублимируется, и нет времени для передачи энергии окружающему материалу в виде тепла. Пикосекундный импульс удаляет материал без значительных термических эффектов, без плавления и образования заусенцев.
2. лазерная плавка и резка
Когда лазер расплавляется и разрезается, металлический материал расплавляется за счет лазерного нагрева, а затем неокисляющий газ (Ar, He, N и т. Д.) Продувается через сопло, коаксиальное с лучом, и жидкий металл выпускается. сильным давлением газа с образованием щели. Лазерная резка из расплава не требует полного испарения металла, а требуемая энергия составляет лишь 1/10 от пропаивающей резки.
Лазерная резка расплава в основном используется для резки некоторых неокисляемых материалов или активных металлов, таких как нержавеющая сталь, титан, алюминий и их сплавы, а также для резки других легкоплавких материалов, таких как керамика.
3. лазерная кислородная резка (газовая резка)
Принцип лазерной кислородной резки аналогичен кислородно-ацетиленовой резке. Он использует лазер в качестве источника тепла для предварительного нагрева и использует активный газ, такой как кислород, в качестве режущего газа. С одной стороны, впрыскиваемый газ воздействует на режущий металл, вызывая реакцию окисления с выделением большого количества тепла окисления; с другой стороны, расплавленный оксид и расплав выдуваются из зоны реакции, образуя щель в металле. Поскольку реакция окисления во время процесса резки выделяет большое количество тепла, энергия, необходимая для лазерной кислородной резки, составляет только 1/2 от резки из расплава, а скорость резки намного выше, чем при лазерной резке с испарением и резке с плавлением. Лазерная кислородная резка в основном используется для легкоокисляемых металлических материалов, таких как углеродистая сталь, титановая сталь и термообработанная сталь.
4. Лазерное нарезание кубиками и контроль перелома
Лазерное нарезание кубиками заключается в сканировании поверхности хрупкого материала лазером с высокой плотностью энергии, так что материал испаряется в небольшую канавку под действием тепла, а затем прикладывается определенное давление, и хрупкий материал растрескивается вдоль небольшой канавки. Лазеры для лазерного скрайбирования обычно представляют собой лазеры с модуляцией добротности и CO2-лазеры.
Контроль разрушения - это крутое распределение температуры, создаваемое лазерной гравировкой, создающее локальные термические напряжения в хрупком материале, которые вызывают разрушение материала вдоль небольших канавок.