常用工程材料的激光切割有哪些
钛及钛合金。纯钛能很好耦合聚焦激光束转化的热能,辅助气体采用氧时化学反应激烈,切割速度较快,但易在切边生成氧化层,不小心还会引起过烧。为稳妥起见,采用空气作为辅助气体比较好,以确保切割质量。
飞机制造业常用的钛合金激光切割质量较好,虽然切缝底部会有少许粘渣,但很容易清除。
镍合金。镍基合金也称超级合金,品种很多。其中大多数都可实施氧化熔化切割。
非金属材料的激光切割加工
10.6um波长的CO2激光束很容易被非金属材料吸收,导热性不好和低的蒸发温度又使吸收的光束几乎整个输入材料内部,并在光斑照射处瞬间汽化,形成起始孔洞,进入切割过程的良性循环。
(1)有机材料。可用激光切割的有机材料包括:塑料(聚合物)、橡胶、木材、纸制品、皮革等。
(2)无机材料。可用激光切割的无机材料包括:石英、玻璃、陶瓷、石头等。
(3)复合材料。新型轻质加强纤维聚合体复合材料很难是常规方法进行加工。利用激光无接触加工的特点可以对固化前的层迭薄片高速进行切割修剪、定尺,在激光束的加热下,薄片边缘被融合,避免了纤维屑生成。
对完全固化后的厚工件,尤其是硼纤维和碳纤维合成材料,激光切割要注意防止切边可能会有碳化、分层和热损伤发生。这种切割需要有很大的额功率和功率密度方可完成,大多被应用到极薄金属材料和非金属材料的切割过程中。正如塑料切割一样,合成材料切割过程中需要及时排除废气。还有一种类型的复合材料,就是单纯由两种性能不同的材料上下复合在一起,为了获取较好的切割质量,激光切割总的原则是先切割具有较好切割性有的那一面。
激光应用过程中确定焦点位置的简便方法激光应用过程中确定焦点位置的简便方法当焦点处于合适位置时,割缝小、,切割速度可获得好的切割结果。将激光作为预热热源,以氧气等活性气体为切割气体,经两者的共同作用后在金属中形成切口。在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.5mm左右。(1)蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切从上往下运动,直至蓝色火花较大处为焦点。(2)打印法:使切从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径较小处为焦点。(3)斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的较小处为焦点。