2024-09-27
Laserskärningsteknikkan klassificeras i fyra olika kategorier: laserförångningsskärning, lasersmältskärning, lasersyreskärning, laserritning och frakturkontroll. PVD står för fysisk och ångavsättningsprocess. PVD-beläggningar genereras under relativt låga temperaturförhållanden.
1. I laserförångningsskärningsprocessen används en laserstråle med hög energidensitet för att värma upp arbetsstycket, vilket gör att temperaturen stiger snabbt och når materialets kokpunkt på mycket kort tid, vilket gör att materialet börjar att förångas och förvandlas till ånga. När ångtrycket överstiger den maximala tryckspänningen som materialet tål uppstår sprickor och brott. Ångan sprutas ut med mycket hög hastighet och skär in i materialet under utstötningsprocessen. När ångan blandas med luft genererar den ett enormt tryck och värme. Eftersom materialets förångningsvärme vanligtvis är hög, kräver laserförångningsskärningsprocessen mycket kraft och effekttäthet. Eftersom lasern genererar intensiv värme kan metaller skäras snabbt med mycket lite energi. Laserskärningsteknik används främst för att skära mycket tunna metall- och icke-metallmaterial, såsom papper, tyg, trä, plast och gummi. Laserförångningsteknik koncentrerar energin till ett mycket litet område och kyler det snabbt, och uppnår därigenom partiell eller hel ytbearbetning av arbetsstycket.
2. Använd laser för smältning och skärning. Eftersom lasern ger en stark termisk effekt i den smälta poolen kan det smälta materialet snabbt omvandlas från fast till gasformigt. Under lasersmältnings- och skärprocessen kommer metallmaterialet att värmas upp av lasern till ett smält tillstånd, och sedan kommer icke-oxiderande gaser som argon, helium och kväve att frigöras. Under bestrålningen av laserstrålen genereras ett stort antal atomära diffusionsskikt på ytan av den smälta metallen, vilket gör att dess temperatur stiger snabbt och slutar stiga efter att ha nått en viss höjd. Genom att använda ett munstycke koaxiellt med balken för injektion kan den flytande metallen stötas ut under gasens starka tryck och därigenom bilda ett snitt. Under tillståndet med konstant lasereffekt minskar arbetsstyckets ytråhet gradvis när arbetsavståndet ökar. Lasersmältnings- och skärteknik kräver inte fullständig avdunstning av metallen, och den energi som krävs är endast en tiondel av den energi som krävs för förångningsskärning.Lasersmältnings- och skärteknikanvänds främst för att skära metallmaterial som inte är lätta att oxidera eller är aktiva, såsom rostfritt stål, titan, aluminium och deras legeringar.
3. Arbetsprincipen för laserskärning av syre liknar den för oxyacetylenskärning. Vid svetsning i luften används syre för att värma upp ytan på arbetsstycket som ska svetsas, så att det smälter och förångas till en smältbassäng, och sedan blåses den smälta poolen ut genom munstycket. Utrustningen använder laser som förvärmningsvärmekälla och väljer syre och andra aktiva gaser som skärgaser. Under skärningsprocessen förångas metallpulvret genom att applicera ett visst tryck på arbetsstyckets yta. Å ena sidan reagerar den insprutade gasen kemiskt med den skurna metallen, vilket resulterar i oxidation och frigör en stor mängd oxidationsvärme; samtidigt förångas det smälta materialet genom att värma upp den smälta poolen och förs in i skärområdet, vilket ger snabb kylning av metallen. Ur ett annat perspektiv blåses den smälta oxiden och smältan ut ur reaktionsområdet, vilket resulterar i luckor inuti metallen. Därför kan syreskärning med laser erhålla en arbetsyta med hög ytkvalitet. Eftersom oxidationsreaktionen genererar mycket värme under skärningsprocessen, är energin som krävs för laserskärning endast hälften av den för smältskärning, vilket gör att skärhastigheten vida överstiger den för laserförångningsskärning och smältskärning. Därför, när du använder en laserskärmaskin för metallbearbetning, kan den inte bara minska energiförbrukningen utan också förbättra produktiviteten. Laserskärningsteknik används främst på lättoxiderade metallmaterial som kolstål, titanstål och värmebehandlat stål.
4. Laserritning och frakturkontroll Laserritningsteknik använder lasrar med hög energidensitet för att skanna ytan av spröda material, förånga dessa material för att bilda fina spår och få de spröda materialen att spricka längs dessa spår under applicering av specifikt tryck. Laserritning kan utföras i pulsat eller kontinuerligt vågläge, eller med lasrar med smal pulsbredd. Modulerade lasrar och CO2-lasrar är vanliga typer av lasrar som används för laserritning. På grund av den låga brottsegheten hos spröda material,laserskärningsprocessmåste förbättras för att förbättra bearbetningskvaliteten. Kontrollerad brott är att generera lokal termisk spänning i det spröda materialet genom att utnyttja den branta temperaturfördelningen som genereras under laserspårningsprocessen, så att materialet går sönder längs de små spåren.