火焰切割
火焰切割是切割低碳钢时采用的一种标准工艺,采用氧气作为切割气体。氧气加压到(dào)高达 6 bar 后吹进切口。在那里,被加热的金属与氧气发生反(fǎn)应:开(kāi)始燃烧和氧化(huà)。化学反应释放大量的能量(达到激(jī)光能量的五倍)辅助激(jī)光束(shù)进行切割。
熔化切割
熔化切割是切割金属时使用的另一种标准工艺。也可以用于切割其他可熔材料,例如陶瓷。
采用氮气或者氩气作为切割气,气压 2-20 bar 的气体(tǐ)吹过切口。氩气和氮气是惰性气体,这(zhè)意味着它们(men)不和切口(kǒu)中的熔化金属(shǔ)发生反应,仅仅将它们向底部吹走。同(tóng)时,惰性气体可以保护切割边缘不被空气氧化。
压缩空气同样可以用来切割薄板。空气加压到 5-6 bar 就足以吹走切口中的熔融金(jīn)属。由于空气(qì)中接近(jìn)百分之80都是氮(dàn)气,因此压缩空气切割基本上属于熔(róng)化切割。
等离子(zǐ)体辅(fǔ)助切(qiē)割
如果参数(shù)选择恰当,等离子体辅(fǔ)助熔化切割切(qiē)口(kǒu)中会出现等离子体云。等离子体云由电离的金属蒸气和电离的切割气组成。等离子体云吸收 CO2 激光的能量并转化进工(gōng)件,使更多的能量耦合到工件,材料会更快熔化,从而使切割速度更快。因此,这种切割(gē)过程也叫高速等离子体(tǐ)切割。
等离(lí)子体云事实上相对于固(gù)体激光是透明的,因此等(děng)离子体辅助熔化切割只能使用 CO2激光。
气化切割
气(qì)化切割(gē)将材(cái)料蒸发,尽(jìn)可能减(jiǎn)小了对周围材料的热效应影响。采用连续(xù) CO2 激光(guāng)加工蒸(zhēng)发低热(rè)量、高吸收的(de)材料就可以达到上述效果(guǒ),例如薄的(de)塑料薄膜以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。
超短脉冲激光使这项技(jì)术可以应用于其他材料。金属中的自由电子(zǐ)吸收激光(guāng)并剧烈升温(wēn)。激光脉冲不与熔融的粒子和等离子体反应,材料直接升华(huá),没有时间将能量以热量的形式传给周(zhōu)围材料。皮秒脉(mò)冲烧蚀材料时没有明(míng)显的热效应(yīng),没有熔化和毛刺形成。