Laserleikkauskoneen pääprosessi

1, Höyrystysleikkaus.
Laserkaasutusleikkausprosessissa materiaalin pintalämpötila nousee kiehumispisteen lämpötilaan niin nopeasti, että se riittää välttämään lämmönjohtavuuden aiheuttamaa sulamista, jolloin osa materiaalista höyrystyy höyryksi ja katoaa, ja osa materiaalista apukaasuvirta puhaltaa pois raon pohjasta ulostyönä. Tässä tapauksessa tarvitaan erittäin suurta lasertehoa.
Jotta materiaalihöyryä ei tiivistyisi raon seinämään, materiaalin paksuus ei saa ylittää suuresti lasersäteen halkaisijaa. Käsittely soveltuu siksi vain sovelluksiin, joissa sulan materiaalin poissulkemista on vältettävä. Koneistusta käytetään itse asiassa vain hyvin pienillä käyttöalueilla rautapohjaisissa metalliseoksissa.
Prosessia ei voida käyttää materiaaleissa, kuten puussa ja tietyissä keramiikassa, joilla ei ole sulamistilaa ja jotka siksi eivät todennäköisesti salli materiaalihöyryn tiivistymistä uudelleen. Lisäksi näillä materiaaleilla on yleensä saavutettava paksumpia viiltoja. Laserkaasutusleikkauksessa optimaalinen säteen fokusointi riippuu materiaalin paksuudesta ja säteen laadusta. Laserteholla ja kaasutuslämmöllä on vain tietty vaikutus optimaaliseen tarkennusasentoon. Tietyn levyn paksuuden tapauksessa suurin leikkausnopeus on kääntäen verrannollinen materiaalin kaasutuslämpötilaan. Tarvittava lasertehon tiheys on yli 108 W/cm2 ja riippuu materiaalista, leikkaussyvyydestä ja säteen tarkennusasennosta. Tietyn levyn paksuuden tapauksessa, olettaen, että lasertehoa on riittävästi, suurinta leikkausnopeutta rajoittaa kaasusuihkun nopeus.
2. Sulatus ja leikkaaminen.
Lasersulatusleikkauksessa työkappale sulatetaan osittain ja sula materiaali ruiskutetaan ulos ilmavirran avulla. Koska materiaalin siirtyminen tapahtuu vain sen nestemäisessä tilassa, prosessia kutsutaan lasersulatusleikkaukseksi.
Lasersäde on yhdistetty erittäin puhtaan inertin leikkauskaasun kanssa sulan materiaalin työntämiseksi pois raosta, kun taas kaasu itse ei osallistu leikkaamiseen. Lasersulatusleikkaus voi saada suuremman leikkausnopeuden kuin kaasutusleikkaus. Kaasutukseen tarvittava energia on yleensä suurempi kuin materiaalin sulattamiseen tarvittava energia. Laserfuusioleikkauksessa lasersäde absorboituu vain osittain. Suurin leikkausnopeus kasvaa lasertehon kasvaessa ja pienenee lähes käänteisesti levyn paksuuden ja materiaalin sulamislämpötilan kasvaessa. Tietyn lasertehon tapauksessa rajoittava tekijä on ilmanpaine raossa ja materiaalin lämmönjohtavuus. Laserfuusioleikkaus rautamateriaalille ja titaanimetallille voidaan saada ilman hapetusviilloa. Lasertehotiheys, joka tuottaa sulamisen, mutta pienempi kuin kaasutus, on teräsmateriaaleille 104 W/cm2 ja 105 W/cm2.
3, hapetussulatusleikkaus (laserliekkileikkaus).
Sulatikkauksessa käytetään yleensä inerttiä kaasua, jos se korvataan hapella tai muilla aktiivisilla kaasuilla, materiaali syttyy lasersäteen säteilytyksen alaisena ja voimakas kemiallinen reaktio hapen kanssa tuottaa toisen lämmönlähteen, jolloin materiaali kuumenee edelleen, jota kutsutaan hapetukseksi. sulava leikkaus.
Tämän vaikutuksen vuoksi samalla rakenneteräspaksuudella tällä menetelmällä saatu leikkausnopeus on suurempi kuin sulatusleikkauksen. Toisaalta tällä menetelmällä voi olla huonompi leikkauslaatu kuin sulatusleikkauksella. Se itse asiassa tuottaa leveämmän raon, merkittävän karheuden, lisääntyneen lämmön vaikutuksen vyöhykkeen ja huonomman reunan laadun. Laserliekkileikkaus ei ole hyvä, kun työstetään tarkkuusmalleja ja teräviä kulmia (terävien kulmien palamisen vaara). Laserin pulssitilaa voidaan käyttää lämpövaikutuksen rajoittamiseen, ja laserin teho määrää leikkausnopeuden. Tietyn lasertehon tapauksessa rajoittava tekijä on hapen saanti ja materiaalin lämmönjohtavuus.
4, Ohjaa murtumaleikkausta.
Hauraille materiaaleille, jotka vaurioituvat helposti lämmön vaikutuksesta, nopeaa ja hallittavaa lasersädelämmityksellä leikkaamista kutsutaan kontrolloiduksi murtolaikkaukseksi. Tämän leikkausprosessin pääsisältö on: lasersäde lämmittää pienen alueen hauraasta materiaalista aiheuttaen suuren lämpögradientin ja vakavan mekaanisen muodonmuutoksen alueelle, mikä johtaa halkeamien muodostumiseen materiaaliin. Niin kauan kuin tasapainoinen kuumennusgradientti säilyy, lasersäde voi ohjata halkeamaa mihin tahansa haluttuun suuntaan.