Aurustamist lõikamine
Suure võimsustihedusega laserkiire kuumutamisel on materjali pinnatemperatuuri tõus keemispunktini nii kiire, et sellest piisab soojusjuhtivusest põhjustatud sulamise vältimiseks, mistõttu osa materjalist aurustub auruks ja kaob. , ja osa materjalist puhutakse abigaasivoolu poolt väljapaiskuvana pilu põhjast eemale. Mõned materjalid, mida ei saa sulatada, nagu puit, süsinikmaterjalid ja mõned plastid, lõigatakse ja vormitakse selle aurustuslõikemeetodiga.
Aurustuslõikamise käigus eemaldab aur sulaosakesed ja uhub ära prahi, moodustades auke. Aurustumisprotsessi käigus muutub umbes 40% materjalist auruks ja kaob, samas kui 60% materjalist tõrjub õhuvool sulapiiskade kujul.
Sulamine lõikamine
Kui langeva laserkiire võimsustihedus ületab teatud väärtuse, hakkab kiire kiirituspunkti sees olev materjal aurustuma ja moodustama augu. Kui see väike auk on moodustunud, neelab see musta kehana kogu langeva kiire energia. Väikest auku ümbritseb sulametallist sein ja seejärel viib talaga koaksiaalne lisaõhuvool ava ümbert ära sulamaterjali. Kui toorik liigub, liigub väike auk sünkroonselt lõikesuunas, moodustades pilu. Laserkiir jätkab kiiritamist piki pilu esiserva ja sulamaterjal puhutakse pilust pidevalt või pulseerides eemale.
Oksüdatsioon sulamine
Sulatuslõikamisel kasutatakse üldiselt inertgaasi. Kui see asendatakse hapniku või muude aktiivsete gaasidega, süttib materjal laserkiire kiiritamisel ja hapnikuga tekib äge keemiline reaktsioon, mille tulemusena tekib teine soojusallikas, mida nimetatakse oksüdatsioonisulatuslõikamiseks. Konkreetne kirjeldus on järgmine:
⑴ Materjali pind kuumutatakse laserkiire kiiritamisel kiiresti süttimistemperatuurini ja seejärel toimub hapnikuga äge põlemisreaktsioon, vabastades suure hulga soojust. Selle kuumuse toimel tekivad materjali sees väikesed auruga täidetud augud ja väikesed augud on ümbritsetud sulametallist seintega.
⑵ Põleva materjali ülekandmine räbu reguleerib hapniku ja metalli põlemiskiirust. Samas mõjutab põlemiskiirust suurel määral ka kiirus, millega hapnik läbi räbu süüterindele difundeerub. Mida suurem on hapniku voolukiirus, seda kiirem on põlemiskeemiline reaktsioon ja räbu eemaldamine. Muidugi, mida suurem on hapniku voolukiirus, seda parem, sest liiga kiire voolukiirus põhjustab reaktsiooniprodukti, nimelt metalloksiidi kiire jahtumise pilu väljalaskeava juures, mis samuti kahjustab lõikamise kvaliteeti.
⑶ Ilmselgelt on oksüdatsioonisulatuslõikamisprotsessis kaks soojusallikat, nimelt laserkiirguse energia ning hapniku ja metalli keemilisel reaktsioonil tekkiv soojusenergia. Hinnanguliselt moodustab terase lõikamisel oksüdatsioonireaktsioonist vabanev soojus umbes 60% kogu lõikamiseks vajalikust energiast.
Ilmselgelt võib inertgaasiga võrreldes hapniku kasutamine abigaasina saavutada suurema lõikekiiruse.
⑷ Kahe soojusallikaga oksüdatsioonisulatuslõikamisprotsessis, kui hapniku põlemiskiirus on suurem kui laserkiire liikumiskiirus, tundub pilu lai ja kare. Kui laserkiire liikumiskiirus on suurem kui hapniku põlemiskiirus, on tekkiv pilu kitsas ja sile.
Kontrollitud luumurd
Haprate materjalide puhul, mida kuumus kergesti kahjustab, nimetatakse kiiret ja kontrollitavat laserkiirega kuumutamist lõikamist kontrollitud murdude lõikamiseks. Selle lõikamisprotsessi põhisisu on järgmine: laserkiir soojendab väikest rabeda materjali ala, põhjustades piirkonnas suure termilise gradiendi ja tugeva mehaanilise deformatsiooni, mille tulemusena tekivad materjalis praod. Niikaua kui kuumutusgradient on tasakaalustatud, võib laserkiir suunata pragu moodustuma mis tahes soovitud suunas.
Tuleb märkida, et see kontrollitud murrulõikus ei sobi teravate nurkade ja nurgapilude lõikamiseks. Lihtne ei õnnestu ka ülisuurte kinniste kujundite lõikamisel. Kontrollige murru lõikamise kiirust kiiresti ja ärge vaja liiga suurt võimsust, vastasel juhul sulab tooriku pind ja kahjustab pilu serva. Selle peamised juhtimisparameetrid on laseri võimsus ja punkti suurus.
