激光切割的原理是什么?
2024-08-14 來自: 煙臺市東弘自動化設備 瀏覽次數:69
激光切割的原理是一種高精度的材料加工技術,它利用激光束的高能量密度特性來實現對材料的切割。以下是激光切割原理的詳細闡述:
一、激光束的產生與聚焦
激光發生器:激光切割機中的激光發生器是產生激光束的源頭。這些發生器能夠產生高能量、高聚集度的激光束,常用的激光類型包括CO2激光、光纖激光和固體激光等。
激光束導向與聚焦:通過精密的光學器件,如透鏡或鏡片,激光束被導向并聚焦成極小的光斑。這一過程確保了激光束能夠照射到材料表面,并集中其能量于極小的區域內。
二、材料加熱與熔化/汽化
材料吸收激光能量:當激光束照射到材料表面時,材料會吸收激光的能量。不同材料對激光的吸收率有所不同,但一些金屬材料通常具有較高的吸收率。
加熱與熔化/汽化:激光束的高能量密度使得材料表面迅速升溫,達到熔化或汽化的溫度。在極短的時間內,材料被加熱到幾千至上萬攝氏度,從而發生熔化或汽化現象。
三、輔助氣體噴射與切割完成
輔助氣體噴射:在激光切割過程中,通常會通過噴嘴噴射輔助氣體(如氮氣、氧氣或惰性氣體)來保護激光切割區域,并幫助吹除熔化的材料。這些氣體不僅有助于冷卻加工物體表面,減少熱影響區,還能防止煙塵進入透鏡座內污染鏡片。
切割完成:隨著激光束與材料表面的相對移動,熔融或汽化的材料被輔助氣體吹走,從而在材料上形成連續的切縫。這一過程實現了對材料的切割。
四、激光切割的特點與優勢
高精度:激光切割能夠實現高精度的切割,切口細窄且表面光潔美觀。
效率:整個切割過程可以全部實現數控,切割速度快且效率高。
非接觸式切割:激光切割與工件無接觸,不存在工具磨損問題。
材料適應性強:激光切割適用于多種材料的加工,包括金屬、非金屬等。
綜上所述,激光切割的原理是通過高能量密度的激光束對材料進行局部加熱,使其熔化或汽化,并通過輔助氣體的噴射將熔融或汽化的材料吹走,從而實現切割。這種技術以其高精度和非接觸式加工的特點,在工業生產中得到了廣泛應用。