目前在金屬制造加工市場,金屬激光切割機已成為各個金屬制造加工廠商的標配機器。但普遍認為激光切割機只能切割鋁合金板、碳鋼板、鍍鋅板、不銹鋼板、鈦合金板等材料。其實不然,雙成激光的激光切割機除了可以切割槽鋼外還能切割角鋼、工字鋼和異形鋼材等。
槽鋼是一種復雜的鋼材,一般用于建筑制造中。槽鋼如果細分的話,又可分為普通槽鋼和輕型槽鋼,普通槽鋼用于建筑結構,而輕型槽鋼則用于機械設備和車輛制造等領域。
槽鋼的切割質量對后續加工有很大影響,尤其是焊接質量。如果切割斷口處有坡口、塌肩、毛刺、撕裂等現象,槽鋼對接時會有較大間隙,影響后續焊接質量。特別是在強度要求的情況下,如果焊接不好,很容易造成很大的安全隱患。
激光切割機可以很好地處理這種不均勻的材料。非接觸切割方式,可以將槽鋼切割得近乎完美,沒有變形、毛刺、撕裂等問題。從而在后續的焊接加工中能夠保證槽鋼的焊接質量。
了解了以上信息,那么,激光切割是如何分類的呢?
激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類:
1.激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很快,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2.激光熔化切割
激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。
3.激光氧氣切割
激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
4.激光劃片與控制斷裂
激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器??刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r所產生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。
激光切割與其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質量高。