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激光
不銹鋼激光熔融切割的精細切割特征定義

 OFweek激光網訊:基于聚焦激光束與切割前端的相互作用,定義材料中激光束能量依賴波長特征吸收為熱過程,如圖 4。可用的能量會加熱、熔化、部分汽化以及液化材料。同軸對齊氣體噴嘴從切割前通過動量傳遞噴射熔融物,主要是沿著切割前沿。切割前沿與工件之間相互作用的相對運動會產生一個切削切口。形成的切削刃和條紋取決于所選擇的工藝參數的技術特點。不銹鋼的激光熔融切割被認為是激光材料加工中高品質的切削技術,其中采用惰性氣體并產生惰性切削刃,可以很省力地處理加工件。

  不銹鋼激光熔融切割的材料厚度范圍在 0.3mm-4mm,激光器功率高達 2kW。對于給定的材料厚度,憑經驗來確定不同的最佳波束和工藝參數,引起高刀具行進速度無渣切削。觀察到尖銳 90 度角、碎屑形成會使切割質量劣化。以小半徑重新定向,切割過程中相關速度的變化疊加到現有光束上使噴嘴錯位有助于切口的穩定性。切割過程中穩定性的特征半徑 R 視特征半徑 R 的減少來確定,本文考慮并分析了不同尺寸常規噴嘴的不同切割半徑,根據切割質量評價,討論了給定氣體動態輸入的厚度依賴最好切割特征從而定義了切割的優良特性。

  切割特征尺寸取決于分析厚度,主要取決于選取噴嘴的直徑。通過增加工藝氣壓進而增加碎片形成可以實現進一步的改進,但是會在工件底側形成無關的定向碎片。一般情況下是可以解決特征尺寸和噴嘴直徑的相關性問題的,如圖 5 所示。從激光切割設計的角度來看,碎屑形成的每塊板厚度都要確定一個關鍵的特征尺寸,以及為保證切割質量進一步減少特征尺寸而需要增加的氣體動態輸入。


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