2024-09-27
Tehnologie de tăiere cu laserpot fi clasificate în patru categorii diferite: tăiere prin vaporizare cu laser, tăiere prin topire cu laser, tăiere cu oxigen cu laser, marcare cu laser și controlul fracturilor. PVD înseamnă proces de depunere fizică și de vapori. Acoperirile PVD sunt generate în condiții de temperatură relativ scăzută.
1. În procesul de tăiere prin vaporizare cu laser, un fascicul laser cu densitate mare de energie este utilizat pentru a încălzi piesa de prelucrat, ceea ce face ca temperatura să crească rapid și să atingă punctul de fierbere al materialului într-un timp foarte scurt, determinând începerea materialului. să se vaporizeze și să se transforme în abur. Când presiunea vaporilor depășește solicitarea maximă de compresiune la care materialul o poate suporta, se vor produce fisuri și rupturi. Aburul este evacuat cu o viteză foarte mare și intră în material în timpul procesului de ejectare. Când aburul se amestecă cu aerul, generează presiune și căldură uriașe. Deoarece căldura de vaporizare a materialului este de obicei mare, procesul de tăiere prin vaporizare cu laser necesită multă putere și densitate de putere. Deoarece laserul generează căldură intensă, metalele pot fi tăiate rapid cu foarte puțină energie. Tehnologia de tăiere prin vaporizare cu laser este utilizată în principal pentru tăierea materialelor metalice și nemetalice foarte subțiri, cum ar fi hârtie, pânză, lemn, plastic și cauciuc. Tehnologia de vaporizare cu laser concentrează energia într-o zonă foarte mică și o răcește rapid, realizând astfel prelucrarea parțială sau integrală a suprafeței piesei de prelucrat.
2. Folosiți laserul pentru operațiunile de topire și tăiere. Deoarece laserul produce un efect termic puternic în bazinul topit, materialul topit poate fi transformat rapid din solid în gaz. În timpul procesului de topire și tăiere cu laser, materialul metalic va fi încălzit de laser până la o stare topită, iar apoi vor fi eliberate gaze neoxidante precum argonul, heliul și azotul. Sub iradierea fasciculului laser, pe suprafața metalului topit se generează un număr mare de straturi de difuzie atomică, ceea ce face ca temperatura acestuia să crească rapid și să se oprească după ce atinge o anumită înălțime. Folosind o duză coaxială cu fasciculul pentru injecție, metalul lichid poate fi expulzat sub presiunea puternică a gazului, formând astfel o incizie. În condițiile unei puteri laser constante, rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat scade treptat pe măsură ce distanța de lucru crește. Tehnologia de topire și tăiere cu laser nu necesită evaporarea completă a metalului, iar energia necesară este doar o zecime din energia necesară pentru tăierea prin evaporare.Tehnologia de topire și tăiere cu lasereste utilizat în principal pentru tăierea materialelor metalice care nu sunt ușor de oxidat sau sunt active, cum ar fi oțelul inoxidabil, titanul, aluminiul și aliajele acestora.
3. Principiul de lucru al tăierii cu laser cu oxigen este similar cu cel al tăierii cu oxiacetilenă. La sudarea în aer, oxigenul este utilizat pentru încălzirea suprafeței piesei de sudat, astfel încât aceasta să se topească și să se vaporizeze pentru a forma un bazin topit, iar apoi bazinul topit este suflat prin duză. Echipamentul folosește laserul ca sursă de căldură de preîncălzire și selectează oxigenul și alte gaze active ca gaze de tăiere. În timpul procesului de tăiere, pulberea metalică este vaporizată prin aplicarea unei anumite presiuni pe suprafața piesei de prelucrat. Pe de o parte, gazul injectat reacţionează chimic cu metalul tăiat, rezultând oxidare şi eliberând o cantitate mare de căldură de oxidare; în același timp, materialul topit este vaporizat prin încălzirea bazinului topit și adus în zona de tăiere, realizând astfel răcirea rapidă a metalului. Dintr-o altă perspectivă, oxidul topit și topitura sunt suflate din zona de reacție, rezultând goluri în interiorul metalului. Prin urmare, tăierea cu laser cu oxigen poate obține o suprafață a piesei de prelucrat cu o calitate ridicată a suprafeței. Deoarece reacția de oxidare generează multă căldură în timpul procesului de tăiere, energia necesară pentru tăierea cu oxigen cu laser este doar jumătate din cea pentru tăierea prin topire, ceea ce face ca viteza de tăiere să o depășească cu mult pe cea a tăierii prin vaporizare cu laser și a tăierii prin topire. Prin urmare, atunci când utilizați o mașină de tăiat cu laser cu oxigen pentru prelucrarea metalelor, aceasta poate nu numai să reducă consumul de energie, ci și să îmbunătățească productivitatea. Tehnologia de tăiere cu oxigen cu laser este utilizată în principal pe materiale metalice ușor oxidate, cum ar fi oțel carbon, oțel titan și oțel tratat termic.
4. Marcarea cu laser și controlul fracturilor Tehnologia de marcare cu laser folosește lasere cu densitate mare de energie pentru a scana suprafața materialelor fragile, pentru a evapora aceste materiale pentru a forma caneluri fine și pentru a face materialele fragile să crape de-a lungul acestor caneluri sub aplicarea unei presiuni specifice. Marcarea cu laser poate fi efectuată în modul de undă pulsată sau continuă sau cu lasere cu lățime îngustă a impulsului. Laserele modulate și laserele CO2 sunt tipuri obișnuite de lasere utilizate pentru scrierea cu laser. Datorită durității scăzute la rupere a materialelor casante,proces de tăiere cu lasertrebuie îmbunătățit pentru a îmbunătăți calitatea procesării. Ruptura controlată este de a genera stres termic local în materialul fragil prin utilizarea distribuției abrupte de temperatură generată în timpul procesului de canelare cu laser, astfel încât materialul să se rupă de-a lungul canelurilor mici.