Ⅰ 汽化切割
是指被加工材料的去除主要是通過使材料汽化的方式進(jìn)行的。
在汽化切割過程中,工件表而在聚焦激光束的作用下,溫度迅速上升到汽化溫度,材料大量汽化,形成的高壓蒸氣以超音速向外噴射。同時(shí)在激光作用區(qū)內(nèi)形成“孔洞”,激光束在孔洞內(nèi)多次反射又使材料對(duì)激光的吸收豐迅速提高。
在高壓蒸氣高速噴射的過程中,切縫內(nèi)的熔融物被同時(shí)從切縫處吹走,直至將工件切斷。內(nèi)于汽化切割主要靠使材料汽化的方式進(jìn)行,因此所需的功率密度很高,一般應(yīng)達(dá)到每平方厘米就有10的八次方瓦以上。
汽化切割是激光切割 一些低燃點(diǎn)材料(如木材、碳和某些塑料)以及難熔性材料(如陶瓷等)時(shí)常采月的方法。用脈沖激光器切割材料時(shí)也多采用汽化切割的方法。
Ⅱ反應(yīng)熔化切割
在熔化切割中.如果輔助氣流不僅僅是把切縫內(nèi)的熔融物吹走,而且還能夠與工件發(fā)生改熱反應(yīng),使切割過程增加另—熱源,這樣的切割稱為反應(yīng)熔化切割。通常能與工件發(fā)生反應(yīng)的氣體是氧氣或含有氧氣的混合氣休。
當(dāng)工件表面溫度達(dá)到燃點(diǎn)溫度時(shí),就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的燃燒放熱反應(yīng),可大大提高激光切割的能力。對(duì)于低碳鋼和不銹鋼,燃燒放熱反應(yīng)提供的能量是60%。對(duì)于鈦等活性金屬,燃燒提供的能量大約是90%。
因此,反應(yīng)熔化切割與激光汽化切割、—般熔化切割相比,所需的激光功率密度更低,僅為汽化切割的1/20,熔化切割的1/2。然而,在反應(yīng)熔化切割中,內(nèi)于燃燒反應(yīng)會(huì)使材料表面發(fā)生一些化學(xué)變化,從而對(duì)工件的性能會(huì)有影響。
Ⅲ熔化切割
在激光切割過程中,如果增加一個(gè)與激光束同軸的輔助吹氣系統(tǒng),使切割過程中熔融物的去除不是單靠材料汽化本身,而主要是依靠高速輔助氣流的吹動(dòng)作用,將熔融物連續(xù)不斷地從切縫中吹走,這樣的切割過程稱為熔化切割。
在熔化切割過程中,工件溫度不再需要被加熱到汽化溫度以上,因此所需的激光功率密度可大大降低。由材料熔化與汽化的潛熱比可知,熔化切割所需激光功率僅為汽化切割方法的1/10。
Ⅳ激光劃片
這種方法主要用于:半導(dǎo)體材料;利用功率密度很高的激光束在半導(dǎo)體構(gòu)料工件表面劃出—個(gè)個(gè)淺的溝槽,由于這種溝槽削弱了半導(dǎo)體材料的結(jié)合力.可通達(dá)機(jī)械的方法或振動(dòng)的方法使其斷裂。激光劃片的質(zhì)量用表面碎片和熱影響區(qū)的大小來衡量。
Ⅴ冷切割
這是一種新型加工方法,是隨著最近幾年紫外波段的高功率準(zhǔn)分子激光器的出現(xiàn)而提出來的。 它的基本原理:紫外光子的能量同許多有機(jī)材料的結(jié)合能相近,用這樣的高能光子去撞擊有機(jī)材料的結(jié)合鍵并使其破裂。從而達(dá)到切割的目的。這種新技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,持別是在電子行業(yè)中的應(yīng)用會(huì)很廣。
Ⅵ熱應(yīng)力切割
脆性材料在激光束的加熱下.其表面易產(chǎn)生較大的應(yīng)力.從而能夠整齊、迅油地通過激光加熱的應(yīng)力點(diǎn)引起斷裂.這樣的切割過程稱為激光熱應(yīng)力切割。熱應(yīng)力切割的機(jī)理為:激光束加熱脆性材料的某一區(qū)域.使其產(chǎn)生明顯的溫度梯度。