Laserskjæremaskin Hovedprosess

1, fordampningsskjæring.
I laserforgassingsskjæringsprosessen stiger overflatetemperaturen til materialet til kokepunktstemperaturen så raskt at det er nok til å unngå smelting forårsaket av varmeledning, slik at en del av materialet fordamper til damp og forsvinner, og en del av materialet blir blåses bort fra bunnen av spalten av hjelpegassstrømmen som et utkast. Svært høy lasereffekt kreves i dette tilfellet.
For å forhindre at materialdampen kondenserer på spalteveggen, må tykkelsen på materialet ikke overstige laserstrålens diameter i stor grad. Bearbeidingen er derfor kun egnet for bruksområder hvor utelukkelse av smeltet materiale må unngås. Maskineringen brukes faktisk kun i svært små bruksområder for jernbaserte legeringer.
Prosessen kan ikke brukes på materialer, som tre og visse keramiske materialer, som ikke har en smeltetilstand og som derfor neppe vil tillate materialdampen å kondensere på nytt. I tillegg må disse materialene vanligvis oppnå tykkere snitt. Ved laserforgassingsskjæring avhenger den optimale strålefokuseringen av materialtykkelsen og strålekvaliteten. Laserkraften og gassifiseringsvarmen har bare en viss innflytelse på den optimale fokusposisjonen. Ved en viss tykkelse på platen er den maksimale skjærehastigheten omvendt proporsjonal med materialets forgasningstemperatur. Den nødvendige lasereffekttettheten er større enn 108W/cm2 og avhenger av materialet, skjæredybden og strålefokusposisjonen. Ved en viss tykkelse på platen, forutsatt at det er nok laserkraft, begrenses maksimal skjærehastighet av gassstrålehastigheten.
2. Smelting og kutting.
Ved lasersmelteskjæring smeltes arbeidsstykket delvis og det smeltede materialet sprøytes ut ved hjelp av luftstrøm. Fordi overføringen av materialet kun skjer i flytende tilstand, kalles prosessen lasersmelteskjæring.
Laserstrålen er sammenkoblet med en inert skjæregass med høy renhet for å skyve det smeltede materialet bort fra slissen, mens selve gassen ikke er involvert i skjæringen. Laserskjæring kan få høyere skjærehastighet enn gassifiseringsskjæring. Energien som kreves for gassifisering er vanligvis høyere enn den som kreves for å smelte materialet. Ved laserfusjonsskjæring absorberes laserstrålen bare delvis. Den maksimale skjærehastigheten øker med økningen av laserkraft, og avtar nesten omvendt med økningen av platetykkelse og materialsmeltetemperatur. Ved en viss lasereffekt er den begrensende faktoren lufttrykket ved spalten og materialets varmeledningsevne. Laserskjæring for jernmaterialer og titanmetall kan oppnås uten oksidasjonssnitt. Laserkrafttettheten som produserer smelting, men mindre enn gassifisering, er mellom 104W/cm2 og 105W/cm2 for stålmaterialer.
3, Oksidasjon smelte skjæring (laser flamme skjæring).
Smeltet skjæring bruker vanligvis inert gass, hvis erstattet med oksygen eller andre aktive gasser, antennes materialet under bestrålingen fra laserstrålen, og den intense kjemiske reaksjonen med oksygen produserer en annen varmekilde, slik at materialet varmes opp ytterligere, kalt oksidasjon smeltende skjæring.
På grunn av denne effekten, for samme tykkelse av konstruksjonsstål, er kuttehastigheten oppnådd ved denne metoden høyere enn for smelteskjæring. På den annen side kan denne metoden ha dårligere kuttekvalitet enn smelteskjæring. Det gir faktisk en bredere spalte, betydelig ruhet, økt varmepåvirket sone og dårligere kantkvalitet. Laserskjæring er ikke bra ved maskinering av presisjonsmodeller og skarpe hjørner (det er fare for å brenne av skarpe hjørner). En pulserende lasermodus kan brukes for å begrense den termiske effekten, og laserens kraft bestemmer skjærehastigheten. Ved en viss lasereffekt er den begrensende faktoren oksygentilførselen og materialets varmeledningsevne.
4, Kontrollbruddskjæring.
For sprø materialer som lett blir skadet av varme, kalles høyhastighets og kontrollerbar skjæring gjennom laserstråleoppvarming kontrollert bruddskjæring. Hovedinnholdet i denne skjæreprosessen er: laserstrålen varmer opp et lite område av det sprø materialet, noe som forårsaker en stor termisk gradient og alvorlig mekanisk deformasjon i området, noe som resulterer i dannelse av sprekker i materialet. Så lenge en balansert varmegradient opprettholdes, kan laserstrålen lede sprekken i hvilken som helst ønsket retning.