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汽車制造

激光切割方式——汽化切割

星之球科技 來源:天琪激光2011-09-20 我要評論(0 )   

當(dāng)高功率密度的幾個照射到工件表面時,材料在極短的時間內(nèi)被加熱到汽化點(diǎn),部分材料化作蒸汽逸去,形成割縫,其功率密度一般為108W/cm2量級,是熔化切割機(jī)制所需能量的1...

當(dāng)高功率密度的幾個照射到工件表面時,材料在極短的時間內(nèi)被加熱到汽化點(diǎn),部分材料化作蒸汽逸去,形成割縫,其功率密度一般為108W/cm2量級,是熔化切割機(jī)制所需能量的10倍,這是大部分有機(jī)材料和陶瓷所采用的切割方式。汽化切割機(jī)理可具體描述如下:

1、激光束照射工件表面,光束能量部分被反射,剩余部分被材料喜歡搜,反射率隨著表面繼續(xù)加熱而下降。

2、工件表溫升高到材料沸點(diǎn)溫度的速度非常快,足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化。

3、蒸汽從工件表面以近聲速飛快選出,其加速力在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波,當(dāng)功率密度大于109W/cm2時,應(yīng)力波仔材料內(nèi)的反射會導(dǎo)致脆性材料破裂,同時它也升高蒸發(fā)前沿壓力,提高汽化溫度。

4、蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點(diǎn)和沖刷碎屑,形成孔洞,汽化過程中,60%的材料是以溶滴形式被驅(qū)除的。

5、當(dāng)功率密度大于108W/cm2時,形成相似于點(diǎn)載荷那樣的應(yīng)力場,應(yīng)立波在材料內(nèi)部反射。

6、如果發(fā)生過熱,來自孔洞的熱蒸汽由于高的電子密度,會反射和吸收入射激光束。這里存在一個最佳功率密度,對不銹鋼,其值為5X108W/cm2,超過此值,蒸汽吸收阻擋了所增加的功率部分,吸收波開始從工件表面朝光束方向移開。

7、對某些光束局部可透的材料,熱量在內(nèi)部吸收,蒸發(fā)前沿發(fā)生內(nèi)沸騰,以表面下爆炸像是驅(qū)除材料。

 

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