2024-09-27
Laserskjæringsteknologikan klassifiseres i fire forskjellige kategorier: laserfordampningsskjæring, lasersmelteskjæring, laseroksygenskjæring, laserskriving og bruddkontroll. PVD står for fysisk og dampavsetningsprosess. PVD-belegg genereres under relativt lave temperaturforhold.
1. I laserfordampningsskjæreprosessen brukes en laserstråle med høy energitetthet til å varme opp arbeidsstykket, noe som får temperaturen til å stige raskt og når materialets kokepunkt på svært kort tid, noe som får materialet til å begynne å fordampe og bli til damp. Når damptrykket overstiger den maksimale trykkspenningen som materialet tåler, vil det oppstå sprekker og brudd. Dampen støtes ut med svært høy hastighet og skjærer seg inn i materialet under utkastingsprosessen. Når dampen blandes med luft, genererer den enormt trykk og varme. Siden fordampningsvarmen til materialet vanligvis er høy, krever laserfordampningsskjæreprosessen mye kraft og krafttetthet. Fordi laseren genererer intens varme, kan metaller kuttes raskt med svært lite energi. Laservaporiseringsskjæreteknologi brukes hovedsakelig til å kutte svært tynne metall- og ikke-metallmaterialer, som papir, klut, tre, plast og gummi. Laservaporiseringsteknologi konsentrerer energi til et veldig lite område og kjøler det raskt ned, og oppnår dermed delvis eller hele overflatebehandling av arbeidsstykket.
2. Bruk laser for smelte- og skjæreoperasjoner. Siden laseren gir en sterk termisk effekt i smeltebassenget, kan det smeltede materialet raskt omdannes fra fast til gassformig. Under lasersmelte- og skjæreprosessen vil metallmaterialet varmes opp av laseren til en smeltet tilstand, og deretter frigjøres ikke-oksiderende gasser som argon, helium og nitrogen. Under bestråling av laserstrålen genereres et stort antall atomdiffusjonslag på overflaten av det smeltede metallet, noe som får temperaturen til å stige raskt og slutte å stige etter å ha nådd en viss høyde. Ved å bruke en dyse koaksial med bjelken for injeksjon, kan det flytende metallet drives ut under det sterke trykket fra gassen, og derved danne et snitt. Under betingelsen med konstant laserkraft, reduseres overflateruheten til arbeidsstykket gradvis ettersom arbeidsavstanden øker. Lasersmelte- og skjæreteknologi krever ikke fullstendig fordampning av metallet, og energien som kreves er bare en tiendedel av energien som kreves for fordampningsskjæring.Lasersmelte- og skjæreteknologibrukes hovedsakelig til å kutte metallmaterialer som ikke er enkle å oksidere eller er aktive, som rustfritt stål, titan, aluminium og deres legeringer.
3. Arbeidsprinsippet for laseroksygenskjæring er likt det for oksyacetylenskjæring. Ved sveising i luft brukes oksygen til å varme opp overflaten på arbeidsstykket som skal sveises, slik at det smelter og fordamper til et smeltebasseng, og deretter blåses smeltebassenget ut gjennom dysen. Utstyret bruker laser som forvarmingsvarmekilde, og velger oksygen og andre aktive gasser som skjærende gasser. Under skjæreprosessen fordampes metallpulveret ved å påføre et visst trykk på overflaten av arbeidsstykket. På den ene siden reagerer den injiserte gassen kjemisk med det kuttede metallet, noe som resulterer i oksidasjon og frigjør en stor mengde oksidasjonsvarme; samtidig fordampes det smeltede materialet ved å varme det smeltede bassenget og bringes inn i skjæreområdet, og oppnår dermed rask avkjøling av metallet. Fra et annet perspektiv blåses det smeltede oksydet og smelten ut av reaksjonsområdet, noe som resulterer i hull inne i metallet. Derfor kan laseroksygenskjæring oppnå en arbeidsstykkeoverflate med høy overflatekvalitet. Siden oksidasjonsreaksjonen genererer mye varme under skjæreprosessen, er energien som kreves for laseroksygenskjæring bare halvparten av energien for smelteskjæring, noe som gjør at skjærehastigheten langt overstiger den for laserfordampingsskjæring og smelteskjæring. Derfor, når du bruker en laser oksygen skjæremaskin for metallbehandling, kan den ikke bare redusere energiforbruket, men også forbedre produktiviteten. Laser oksygen skjæreteknologi brukes hovedsakelig på lett oksiderte metallmaterialer som karbonstål, titanstål og varmebehandlet stål.
4. Laserskrift og bruddkontroll Laserskriveteknologi bruker lasere med høy energitetthet for å skanne overflaten av sprø materialer, fordampe disse materialene for å danne fine riller, og få de sprø materialene til å sprekke langs disse sporene under påføring av spesifikt trykk. Laserskriving kan utføres i pulsert eller kontinuerlig bølgemodus, eller med lasere med smal pulsbredde. Modulerte lasere og CO2-lasere er vanlige typer lasere som brukes til laserskriving. På grunn av den lave bruddseigheten til sprø materialer, erlaserskjæringsprosessmå forbedres for å forbedre behandlingskvaliteten. Kontrollert brudd er å generere lokal termisk spenning i det sprø materialet ved å utnytte den bratte temperaturfordelingen som genereres under laserrilleprosessen, slik at materialet bryter langs de små sporene.