Het belangrijkste proces van lasersnijmachine

1. Verdampingssnijden
Tijdens het snijproces met laservergassing stijgt de oppervlaktetemperatuur van het materiaal zo snel tot de kookpunttemperatuur dat het voldoende is om smelten veroorzaakt door warmtegeleiding te voorkomen, dus een deel van het materiaal wordt verdampt tot stoom en verdwijnt, en een deel van het materiaal wordt uit de bodem van de spleet geworpen door het hulpgas. De stroom waait weg. Hierbij zijn zeer hoge laservermogens vereist.
Om te voorkomen dat materiaaldamp op de kerfwanden condenseert, mag de dikte van het materiaal de diameter van de laserstraal niet veel overschrijden. Dit proces is daarom alleen geschikt voor toepassingen waarbij het ontsnappen van gesmolten materiaal moet worden vermeden. Deze bewerking wordt praktisch alleen gebruikt in kleine toepassingsgebieden voor legeringen op ijzerbasis.
Dit proces kan niet worden gebruikt voor materialen, zoals hout en bepaalde keramiek, die geen gesmolten toestand hebben en daarom minder kans hebben om de materiaaldamp opnieuw te laten condenseren. Bovendien bereiken deze materialen doorgaans dikkere sneden. Bij laserdampsnijden hangt de optimale bundelfocus af van de materiaaldikte en de straalkwaliteit. Laserkracht en verdampingswarmte hebben slechts een bepaalde invloed op de optimale focuspositie. Bij een constante plaatdikte is de maximale snijsnelheid omgekeerd evenredig met de vergassingstemperatuur van het materiaal. De vereiste laservermogensdichtheid is groter dan 108 W/cm2 en is afhankelijk van het materiaal, de snijdiepte en de focuspositie van de straal. Bij een bepaalde dikte van de plaat, ervan uitgaande dat er voldoende laservermogen is, wordt de maximale snijsnelheid begrensd door de snelheid van de gasstraal.
2. Smeltend snijden
Bij laserfusiesnijden wordt het werkstuk gedeeltelijk gesmolten en wordt het gesmolten materiaal door middel van een luchtstroom uitgeworpen. Omdat de overdracht van het materiaal alleen in vloeibare toestand plaatsvindt, wordt het proces laserfusiesnijden genoemd.
De laserstraal in combinatie met een zeer zuiver inert snijgas drijft het gesmolten materiaal uit de kerf, maar het gas zelf neemt niet deel aan het snijden. Laserfusiesnijden kan een hogere snijsnelheid bereiken dan vergassingssnijden. De energie die nodig is voor vergassing is over het algemeen hoger dan die nodig is om het materiaal te smelten. Bij laserfusiesnijden wordt de laserstraal slechts gedeeltelijk geabsorbeerd. De maximale snijsnelheid neemt toe met de toename van het laservermogen en neemt bijna omgekeerd evenredig af met de toename van de plaatdikte en de smelttemperatuur van het materiaal. Bij een bepaald laservermogen is de beperkende factor de luchtdruk bij de kerf en de thermische geleidbaarheid van het materiaal. Lasersmeltsnijden kan oxidatievrije sneden voor ijzermaterialen en titaniummetalen verkrijgen. De vermogensdichtheid van de laser die smelten veroorzaakt maar minder dan vergassing, ligt tussen 104 W/cm2 en 105 W/cm2 voor stalen materialen.
3. Oxidatiesmeltsnijden (laservlamsnijden)
Fusiesnijden maakt over het algemeen gebruik van inert gas. Als het wordt vervangen door zuurstof of een ander actief gas, wordt het materiaal ontstoken onder de bestraling van de laserstraal en vindt er een heftige chemische reactie plaats met zuurstof om een ​​andere warmtebron te genereren, die het materiaal verder verwarmt, wat oxidatiesmeltsnijden wordt genoemd. .
Vanwege dit effect kunnen met deze methode hogere snijsnelheden worden verkregen dan met smeltsnijden voor dezelfde dikte van constructiestaal. Aan de andere kant kan deze methode een slechtere snijkwaliteit hebben dan smeltsnijden. Het produceert in feite bredere kerfs, merkbare ruwheid, een grotere door hitte beïnvloede zone en een slechtere randkwaliteit. Laservlamsnijden is slecht voor precisiemodellen en scherpe hoeken (gevaar voor afbranden van scherpe hoeken). Lasers in gepulseerde modus kunnen worden gebruikt om thermische effecten te beperken, en de kracht van de laser bepaalt de snijsnelheid. Bij een bepaald laservermogen zijn de beperkende factoren de toevoer van zuurstof en de thermische geleidbaarheid van het materiaal.
4. Beheers breuksnijden
Voor brosse materialen die gemakkelijk beschadigd raken door hitte, wordt gecontroleerd snijden met hoge snelheid uitgevoerd door middel van laserstraalverwarming, wat gecontroleerd breuksnijden wordt genoemd. De belangrijkste inhoud van dit snijproces is dat de laserstraal een klein gebied van bros materiaal verwarmt, waardoor een grote thermische gradiënt en ernstige mechanische vervorming in dit gebied ontstaat, wat resulteert in de vorming van scheuren in het materiaal. Zolang een uniforme verwarmingsgradiënt wordt gehandhaafd, kan de laserstraal scheuren in elke gewenste richting richten.