2024-09-27
Laserlõikamise tehnoloogiavõib liigitada nelja erinevasse kategooriasse: laseriga aurustamine lõikamine, lasersulatuslõikamine, laserhapniklõikamine, laserkirjutamine ja murdude kontroll. PVD tähistab füüsikalist ja aur-sadestamise protsessi. PVD-katted tekivad suhteliselt madala temperatuuri tingimustes.
1. Laseri aurustuslõikamisprotsessis kasutatakse tooriku soojendamiseks suure energiatihedusega laserkiirt, mille tulemusel temperatuur tõuseb kiiresti ja jõuab materjali keemistemperatuurini väga lühikese aja jooksul, mis põhjustab materjali käivitumise. aurustuda ja auruks muutuda. Kui aururõhk ületab maksimaalse survepinge, mida materjal talub, tekivad praod ja rebendid. Aur väljutatakse väga suurel kiirusel ja see lõikab väljutusprotsessi käigus materjali sisse. Kui aur seguneb õhuga, tekitab see tohutut survet ja soojust. Kuna materjali aurustumissoojus on tavaliselt kõrge, nõuab laseriga aurustamise lõikamise protsess palju võimsust ja võimsustihedust. Kuna laser tekitab intensiivset soojust, saab metalle kiiresti lõigata väga vähese energiaga. Laser-aurustuslõiketehnoloogiat kasutatakse peamiselt väga õhukeste metallide ja mittemetallide materjalide, nagu paberi, riide, puidu, plasti ja kummi lõikamiseks. Laseri aurustustehnoloogia koondab energia väga väikesele alale ja jahutab selle kiiresti, saavutades seeläbi tooriku osalise või täieliku pinnatöötluse.
2. Kasutage sulatamiseks ja lõikamiseks laserit. Kuna laser tekitab sulabasseinis tugeva termilise efekti, saab sulamaterjali kiiresti tahkest gaasiliseks muuta. Lasersulatus- ja lõikamisprotsessi käigus kuumutatakse metallmaterjal laseriga sulaks ning seejärel eralduvad mitteoksüdeerivad gaasid, nagu argoon, heelium ja lämmastik. Laserkiire kiiritamisel tekib sulametalli pinnale suur hulk aatomi difusioonikihte, mille tõttu selle temperatuur tõuseb kiiresti ja tõusu peatub pärast teatud kõrguse saavutamist. Kasutades pihustustalaga koaksiaalset otsikut, saab vedelat metalli gaasi tugeva rõhu all välja lasta, moodustades seeläbi sisselõike. Pideva laservõimsuse tingimustes väheneb töödeldava detaili pinna karedus järk-järgult, kui töökaugus suureneb. Lasersulatus- ja -lõikamistehnoloogia ei nõua metalli täielikku aurustamist ning vajaminev energia on vaid kümnendik aurustuslõikamiseks kuluvast energiast.Lasersulatamise ja lõikamise tehnoloogiakasutatakse peamiselt selliste metallmaterjalide lõikamiseks, mida ei ole kerge oksüdeeruda või mis on aktiivsed, näiteks roostevaba teras, titaan, alumiinium ja nende sulamid.
3. Laserhapniklõikamise tööpõhimõte on sarnane oksüatsetüleenlõikamisega. Õhus keevitamisel kuumutatakse hapnikku keevitatava tooriku pinda, nii et see sulab ja aurustub, moodustades sulabasseini, ning seejärel puhutakse sulabassein läbi düüsi välja. Seadmed kasutavad eelsoojendussoojuse allikana laserit ning lõikavad gaasideks hapnikku ja muid aktiivgaase. Lõikeprotsessi käigus metallipulber aurustub, avaldades tooriku pinnale teatud survet. Ühest küljest reageerib süstitav gaas keemiliselt lõigatud metalliga, mille tulemuseks on oksüdatsioon ja suure hulga oksüdatsioonisoojuse vabanemine; samal ajal aurustatakse sulamaterjal sulabasseini kuumutamisel ja viiakse lõikealasse, saavutades seeläbi metalli kiire jahutamise. Teisest vaatenurgast puhutakse sula oksiid ja sulam reaktsioonialast välja, mille tulemuseks on tühimikud metalli sees. Seetõttu saab laserhapniku lõikamisega saada kõrge pinnakvaliteediga tooriku pinna. Kuna oksüdatsioonireaktsioon tekitab lõikamisprotsessi ajal palju soojust, on laserhapnikuga lõikamiseks vajaminev energia vaid pool sulamislõikamise energiast, mistõttu lõikamiskiirus ületab tunduvalt laseraurutuslõikamise ja sulatuslõikamise kiirust. Seega, kui kasutate metalli töötlemiseks laserhapniku lõikamismasinat, ei saa see mitte ainult vähendada energiatarbimist, vaid ka parandada tootlikkust. Laserhapniklõikamise tehnoloogiat kasutatakse peamiselt kergesti oksüdeeruvatel metallmaterjalidel, nagu süsinikteras, titaanteras ja kuumtöödeldud teras.
4. Laserkriipsutamine ja luumurdude kontroll Laserkriipsutamistehnoloogia kasutab suure energiatihedusega lasereid, et skaneerida rabedate materjalide pinda, aurustada need materjalid peente soonte moodustamiseks ja panna haprad materjalid spetsiifilise rõhu mõjul piki neid sooni pragunema. Laserkirjutamist saab teostada impulss- või pidevlainerežiimis või kitsa impulsslaiusega laseritega. Moduleeritud laserid ja CO2 laserid on laserkirjutamiseks kasutatavad laseritüübid. Haprate materjalide madala purunemiskindluse tõttu onlaserlõikamise protsesstöötlemiskvaliteedi parandamiseks tuleb seda täiustada. Kontrollitud murdumine on tekitada rabedas materjalis kohalik termiline pinge, kasutades lasersoonte lõikamise protsessi käigus tekkivat järsku temperatuurijaotust, nii et materjal puruneb mööda väikseid sooni.