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激光为什么可以切割金属_激光为什么能切割钢板

IT资讯
日期·2024-10-10 09:06

激光是没温度的吗?那它是怎么切钻石和钢铁的?什么原理?

首先,激光不能说有温度。

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激光不是物体,是电磁波。所以不能说激光有温度,但是激光有能量。

激光本身是电磁波,通过辐射的方式传递热量,使物体的温度升高从而融化。这就是激光切割物体的原理。

但是激光本身是电磁波,不是分子原子构成的,没有分子势能和分子动能,所以也就不能说激光有内能(温度)。只能说,激光有能量。

激光切割机的原理是什么?

激光切割原理、分类、特点

(1)激光切割的原理 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。

(2)激光切割的分类 激光切割可分为化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。

1)化切割 利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以化切割时需要很大的功率和功率密度。 化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

2)激光熔化切割 激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,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属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。

3)激光氧气切割 激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于化切割和熔化切割。 激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

4)激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。 控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。 激光切割的特点 激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。

具体概括为如下几个方面。 ⑴ 切割质量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。 ① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。 ② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。 ③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。 ⑵ 切割效率高 由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。 ⑶ 切割速度快 用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。 ⑷ 非接触式切割 激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。

激光是一种光,与其他自然光一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。但它与普通光不同是激光仅在初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性、极高的发光强度和高相干性。

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。

切缝时的工艺参数(切割速度,激光器功率,气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制,割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。

激光切割机工艺原理:

激光切割是材料加工中一种先进的和应用较为广泛的切割工艺。它是利用高能量密度的

激光束作为“切割”对材料进行热切割的加工方法。采用激光切割技术可以实现各种金

属、非金属板材、复合材料等的切割,在各领域都有广泛的应用。

激光切割是利用经聚焦的激光束照射工件,使被照射处的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或

达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质,从而实现割开工件,激光切割属

于热切割方法之一。

原理激光是一种光,与自然界其它发光体一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的,而且是自发辐射引起的。

激光虽然是光,但它与普通光明显不同是激光仅在初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性,极高的发光强度。

激光同时又具有高相干性、高强度性、高方向性,激光通过激光器产生后由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的融化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。激光加工技术在广告行业的应用主要分为:激光切割、激光雕刻两种工作方式,对于每一种工作方式,我们在作流程中有一些不尽相同的地方。

激光雕刻:主要是在物体的表面进行,分为位图雕刻和矢量雕刻两种:

位图雕刻:我们先在PHOTOSHOP里将我们所需要雕刻的图形进行挂网处理并转化为单色BMP格式,而后在专用的激光雕刻切割软件中打开该图形文件。根据我们所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了,而后点击运行,激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。

矢量雕刻:使用矢量软件如Coreldraw,AutoCad,Iluustrator等排版设计,并将图形导出为PLT,DXF,AI格式,打标机,然后再用专用的激光切割雕刻软件打开该图形文件,传送到激光雕刻机里进行加工。

在广告行业主要适用于木板、双色板、有机玻璃、彩色纸等材料的加工。

激光切割:我们可以理解为是边缘的分离。对这样的加工目的,我们应该先在CORELDRAW、AUTOCAD里将图形做成矢量线条的形式,气动打标机,然后存为相应的PLT、DXF格式,用激光切割机作软件打开该文件,根据我们所加工的材料进行能量和速度等参数的设置再运行即可。激光切割机在接到计算机的指令后会根据软件产生的飞行路线进行自动切割。如:现有激光切割机,可以根据电脑绘制好的模板,然后直接输入电脑,自动切割图形。现有的激光切割机一般都有自己的硬盘,可输入海量数据源。

激光是一种光,与其他自然光一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。 但它与普通光不同是激光仅在较初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性、极高的发光强度和高相干性。激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。切缝时的工艺参数(切割速度,激光器功率,气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制,割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。想了解更多相关信息,可以咨询深圳迪能激光科技有限公司,谢谢!

激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的。

具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。

激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。

激光切割机工艺原理:

激光切割是材料加工中一种先进的和应用较为广泛的切割工艺。它是利用高能量密度的

激光束作为“切割”对材料进行热切割的加工方法。采用激光切割技术可以实现各种金

属、非金属板材、复合材料等的切割,在各领域都有广泛的应用。

激光切割是利用经聚焦的激光束照射工件,使被照射处的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或

达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质,从而实现割开工件,激光切割属

于热切割方法之一。

激光切割的原理是什么?

激光切割原理、分类、特点 (1)激光切割的原理 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。 (2)激光切割的分类 激光切割可分为化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。 1)化切割 利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以化切割时需要很大的功率和功率密度。 化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。 2)激光熔化切割 激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,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属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。 3)激光氧气切割 激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于化切割和熔化切割。 激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。 4)激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。 控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。 激光切割的特点 激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。具体概括为如下几个方面。 ⑴ 切割质量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。 ① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。 ② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。 ③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。 ⑵ 切割效率高 由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。 ⑶ 切割速度快 用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。 ⑷ 非接触式切割 激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。 ⑸ 切割材料的种类多 与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。采用CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2。 更多相关知识请见钣金技术资源站

激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面,在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。激光切割,由于是用不可见的光束代替了传统的机械刀,激光刀头的机械部分与工作无接触,在工作中不会对工作表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。

激光切割主要是CO2激光切割,CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是:(1)切割质量好。切口宽度窄(一般为0.1-

-0.5mm)、精度高(一般孔中心距误0.1-0.4mm,轮廓尺寸误0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5-25μm),切缝一般不需要再加工即可焊接。(2)切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为

3.5m/min,热影响区小,变形极小。(3)清洁、安全、无污染。大大改善了作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。

CO2激光切割的几项关键技术:一是焦点位置控制技术。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小,因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。二是切割穿孔技术。任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。三是嘴设计及气流控制技术。激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。

激光切割工艺多种多样,其中熔化切割是使入射的激光束功率密度超过某一值,从而使光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞;汽化切割是使用高功率密度的激光束加热,避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失;氧化熔化切割是材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源;对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝,称之为控制断裂切割。

激光切割设备,中镭激光切割设备动画,带你了解它的工作原理!

激光切割工作原理

激光切割机是技术,已广泛应用于各行各业,包括金属切割、玻璃切割和雕刻,激光是一种光,就像自然界的电致发光一样,是由原子(分子或离子风筝)的转变引起的,是由自发辐射引起的。虽然激光很轻,但它与普通光明显不同。激光仅在初非常短的时间内依赖于自发发射,后续过程完全由激发辐射决定,因此激光具有非常纯净的颜色并且几乎没有发散方向性,雕刻机,发光强度非常高。激光器还具有高相干性、高强度、高指向性,在激光产生激光之后,它被镜子透射并通过收集镜照射到被处理物体上,使得被处理物体(表面)受到强热能并且温度急剧增加。由于高温,该点迅速熔化或蒸发,并且激光头的轨迹用于实现加工目的。

激光加工技术在广告业中的应用主要分为:激光切割、激光雕刻两种工作方式,对于每种工作模式,在作过程中都有一些不同的地方。

1.激光雕刻

主要在物体表面,分为位图雕刻和矢量雕刻:

2.位图雕刻

我们首先挂起我们需要雕刻的图形并将它们转换为PHOTOSHOP中的单色BMP格式,然后在专用的激光雕刻和切割软件中打开图形文件。根据我们加工过的材料,我们可以设置合适的参数,然后点击运行,激光雕刻机将根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。

激光切割工作原理

激光切割是将高功率的激光聚焦到被切割工件的表面,使其融化或燃烧,再辅以切割气体,将熔渣吹走,切割头在工件表面移动,形成切割,使工件分离的过程。

其中分为以下几种切割类型:

熔化切割:不锈钢、铝的氮气切割

燃烧切割:碳钢的氧气切割

气化切割:QCW精密切割

振荡器产生的激光通过镜头后,聚集在一个点上形成极小的光斑,通过控制镜头与板材之间的距离,确保激光斑点稳定在材料厚度方向的某个位置,此时由于镜头的聚集作用,光斑处聚集了功率密度极高的激光能量,功率密度一般可达106~109W/cm2,材料吸收光斑能量后立即熔化,同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质,从而实现工件的切割,激光切割属于热切割方法之一。

激光的温度与说明有关,与频率有关吗?为什么激光可以切割金属。

所谓金属切割机也叫金属激光切割机,就是将激光束照射到金属工件表面时释放的能量来使金属工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点.

激光切割是什么样的原理

激光技术与高压水枪技术用于金属与塑料加工工业。材料被切割、并合或去除。标准的加工方法, 如铣削和抛光, 往往在塑料加工时经激光切割之后才使用从许多不同的加工方法, 产生了许多组合的可能性, 其中, 激光切割是一个重要的组成部分。料在熔切时, 其切割速度区别不大, 只有高合金钢例外。这种现象可作如下解释即附加的能量由于在切缝处的氧化, 对切割速度有很大的帮助。如进行无氧切割, 其速度大多数仅为有氧切割速度的一半按用户的需要委托加工金属和塑料部件, 是承包加工企业的典型任务。利用激光切割、激光焊接、高压水枪切割、金属蚀刻和常用的塑料加工等生产方法, 这些企业可以承缆各种任务,通发激光拥有激光切割机,CO2激光切割机,光纤激光切割机等。

激光通过激光器产生后由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的融化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。

为什么激光可以切割?

激光切割是一种非常有效的加工方法,其原理是将高能量密度的激光束聚焦到非常小的点上,使工件表面局部区域的温度迅速升高到熔点以上,然后利用气体喷射或机械挤压等方式将熔化或蒸发的材料喷离工件表面,从而实现切割的目的。

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