2024-09-27
Laserskæringsteknologikan klassificeres i fire forskellige kategorier: laserfordampningsskæring, lasersmelteskæring, laseriltskæring, laserskæring og frakturkontrol. PVD står for fysisk og dampaflejringsproces. PVD-belægninger genereres under relativt lave temperaturforhold.
1. I laserfordampningsskæringsprocessen bruges en laserstråle med høj energitæthed til at opvarme emnet, hvilket får temperaturen til at stige hurtigt og nå materialets kogepunkt på meget kort tid, hvilket får materialet til at begynde at fordampe og blive til damp. Når damptrykket overstiger den maksimale trykspænding, som materialet kan modstå, vil der opstå revner og brud. Dampen udstødes med meget høj hastighed og skærer sig ind i materialet under udstødningsprocessen. Når dampen blandes med luft, genererer den et enormt tryk og varme. Da materialets fordampningsvarme sædvanligvis er høj, kræver laserfordampningsskæreprocessen meget kraft og effekttæthed. Fordi laseren genererer intens varme, kan metaller skæres hurtigt med meget lidt energi. Laserfordampningsskæreteknologi bruges hovedsageligt til at skære meget tynde metal- og ikke-metalmaterialer, såsom papir, klud, træ, plastik og gummi. Laserfordampningsteknologi koncentrerer energi til et meget lille område og afkøler det hurtigt, hvorved der opnås delvis eller hel overfladebehandling af emnet.
2. Brug laser til smelte- og skæreoperationer. Da laseren frembringer en stærk termisk effekt i den smeltede pool, kan det smeltede materiale hurtigt omdannes fra fast til gasformigt. Under lasersmelte- og skæreprocessen vil metalmaterialet blive opvarmet af laseren til en smeltet tilstand, og derefter frigives ikke-oxiderende gasser som argon, helium og nitrogen. Under laserstrålens bestråling genereres et stort antal atomare diffusionslag på overfladen af det smeltede metal, hvilket får dets temperatur til at stige hurtigt og stoppe med at stige efter at have nået en vis højde. Ved at bruge en dyse, der er koaksial med strålen til injektion, kan det flydende metal udstødes under gassens stærke tryk og derved danne et snit. Under en konstant lasereffekt aftager overfladeruheden af emnet gradvist, efterhånden som arbejdsafstanden øges. Lasersmelte- og skæreteknologi kræver ikke fuldstændig fordampning af metallet, og den nødvendige energi er kun en tiendedel af den energi, der kræves til fordampningsskæring.Lasersmelte- og skæreteknologibruges hovedsageligt til at skære metalmaterialer, som ikke er lette at oxidere eller er aktive, såsom rustfrit stål, titanium, aluminium og deres legeringer.
3. Arbejdsprincippet for laser-iltskæring svarer til det for oxyacetylenskæring. Ved svejsning i luften bruges ilt til at opvarme overfladen af det emne, der skal svejses, så det smelter og fordamper til et smeltebad, hvorefter smeltebassinet blæses ud gennem dysen. Udstyret bruger laser som forvarmningsvarmekilde, og vælger oxygen og andre aktive gasser som skærende gasser. Under skæreprocessen fordampes metalpulveret ved at påføre et vist tryk på overfladen af emnet. På den ene side reagerer den indsprøjtede gas kemisk med det afskårne metal, hvilket resulterer i oxidation og frigivelse af en stor mængde oxidationsvarme; samtidig fordampes det smeltede materiale ved at opvarme den smeltede pool og bringes ind i skæreområdet, hvorved der opnås hurtig afkøling af metallet. Fra et andet perspektiv blæses det smeltede oxid og smelten ud af reaktionsområdet, hvilket resulterer i huller inde i metallet. Derfor kan laseriltskæring opnå en emneoverflade med høj overfladekvalitet. Da oxidationsreaktionen genererer meget varme under skæreprocessen, er den energi, der kræves til laseriltskæring, kun halvdelen af energien til smelteskæring, hvilket gør, at skærehastigheden langt overstiger laserfordampningsskæringen og smelteskæringen. Derfor, når du bruger en laser-iltskæremaskine til metalbearbejdning, kan den ikke kun reducere energiforbruget, men også forbedre produktiviteten. Laserskæringsteknologi bruges hovedsageligt på let oxiderede metalmaterialer som kulstofstål, titaniumstål og varmebehandlet stål.
4. Laser-ridsning og brudkontrol Laser-sribing-teknologi bruger lasere med høj energitæthed til at scanne overfladen af sprøde materialer, fordampe disse materialer til at danne fine riller og få de skøre materialer til at revne langs disse riller under påføring af specifikt tryk. Laserskrivning kan udføres i pulseret eller kontinuerlig bølgetilstand eller med lasere med smal pulsbredde. Modulerede lasere og CO2-lasere er almindelige typer af lasere, der bruges til laserskrivning. På grund af den lave brudsejhed af skøre materialer,laserskæringsprocesskal forbedres for at forbedre forarbejdningskvaliteten. Kontrolleret brud er at generere lokal termisk spænding i det skøre materiale ved at udnytte den stejle temperaturfordeling, der genereres under laserrilleprocessen, så materialet knækker langs de små riller.