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解析激光切割过程中气压的重要性

解析激光切割过程中气压的重要性

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来源:
发布时间:
2019/11/08
   
       在激光分割过程中,辅助气体的气压对分割的结果有很大的影响(influence)。激光切割机以光的形式集中成一条高密度的光束,光束传递到工作表面,产生足够的热量,使材料熔化,加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属,从而达到切割的目的,这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。激光切割机所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。辅助气体必须要有足够的压力以便可以彻底清出分割产生的废渣,一般在分割厚一点的工件时气压要减小一点,粘到工件上的残渣将会破坏(vandalism)分割边缘。
 
   增加气体压力可以提前分割速度,但到达一个最大值后,继续增加气体压力反而会引起分割速度的下降。激光切割机以光的形式集中成一条高密度的光束,光束传递到工作表面,产生足够的热量,使材料熔化,加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属,从而达到切割的目的,这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。激光切割机所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。在高的辅助气体压力下,切割速度降低的原因除可归结为高的气流速度对及挂个作用区冷却效应的增强外,还可能是气流中存在的间歇冲击波对激光作用区冷却的干扰。气流中存在不均匀的压力和温度,会引起气流场密度的变化。这样的密度梯度导致(cause)场内折射率改变,从而干拢光束能量的聚焦,造成再聚焦或光束发散。这种干扰会影响(influence)熔化效率,有时可能改变模式(pattern)结构,导致(cause)切割质量下降,如果光束发散太甚。使光斑过大,甚至会造成不能有效地进行切割的严重后果。
 
     为了避免高速气流对分割性能的不良反应,可以设想改变气流内总的压力分布,由于气流压力分布的这种改变,使熔化过程(guò chéng)发生在中心低压区;而其周围邻近的高压区则可提高到足够的动量(冲力),以保证更有效地筛除熔渣。激光切割机以光的形式集中成一条高密度的光束,光束传递到工作表面,产生足够的热量,使材料熔化,加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属,从而达到切割的目的,这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。由于高压区的间歇性不会对光速造成干扰,熔化效率也提高了。激光切割机