La technologie de découpe laser peut-elle être divisée en quatre catégories différentes ?

Technologie de découpe laserpeuvent être classés en quatre catégories différentes : la découpe par vaporisation laser, la découpe par fusion laser, la découpe laser à l'oxygène, le traçage laser et le contrôle des fractures. PVD signifie procédé de dépôt physique et en phase vapeur. Les revêtements PVD sont générés dans des conditions de température relativement basses.

1. Dans le processus de découpe par vaporisation laser, un faisceau laser à haute densité d'énergie est utilisé pour chauffer la pièce, ce qui provoque une augmentation rapide de la température et atteint le point d'ébullition du matériau en très peu de temps, provoquant le début du matériau. pour se vaporiser et se transformer en vapeur. Lorsque la pression de vapeur dépasse la contrainte de compression maximale à laquelle le matériau peut résister, des fissures et des ruptures se produisent. La vapeur est éjectée à une vitesse très élevée et coupe le matériau pendant le processus d'éjection. Lorsque la vapeur se mélange à l’air, elle génère une pression et une chaleur énormes. Étant donné que la chaleur de vaporisation du matériau est généralement élevée, le processus de découpe par vaporisation laser nécessite beaucoup de puissance et de densité de puissance. Le laser générant une chaleur intense, les métaux peuvent être découpés rapidement avec très peu d’énergie. La technologie de découpe par vaporisation laser est principalement utilisée pour couper des matériaux métalliques et non métalliques très fins, tels que le papier, le tissu, le bois, le plastique et le caoutchouc. La technologie de vaporisation laser concentre l'énergie sur une très petite zone et la refroidit rapidement, permettant ainsi un traitement de surface partiel ou complet de la pièce.

2. Utilisez le laser pour les opérations de fusion et de découpe. Étant donné que le laser produit un fort effet thermique dans le bain en fusion, le matériau fondu peut être rapidement converti de solide en gaz. Pendant le processus de fusion et de découpe au laser, le matériau métallique sera chauffé par le laser jusqu'à un état fondu, puis des gaz non oxydants tels que l'argon, l'hélium et l'azote seront libérés. Sous l'irradiation du faisceau laser, un grand nombre de couches de diffusion atomique sont générées à la surface du métal en fusion, provoquant une augmentation rapide de sa température et un arrêt de sa hausse après avoir atteint une certaine hauteur. En utilisant une buse coaxiale au faisceau d'injection, le métal liquide peut être expulsé sous la forte pression du gaz, formant ainsi une incision. Dans des conditions de puissance laser constante, la rugosité de la surface de la pièce diminue progressivement à mesure que la distance de travail augmente. La technologie de fusion et de découpe au laser ne nécessite pas une évaporation complète du métal et l'énergie requise ne représente qu'un dixième de l'énergie requise pour la découpe par évaporation.Technologie de fusion et de découpe au laserest principalement utilisé pour couper des matériaux métalliques difficiles à oxyder ou actifs, tels que l'acier inoxydable, le titane, l'aluminium et leurs alliages.

3. Le principe de fonctionnement de la découpe laser à l'oxygène est similaire à celui de la découpe oxyacétylène. Lors du soudage dans l'air, l'oxygène est utilisé pour chauffer la surface de la pièce à souder, de sorte qu'elle fonde et se vaporise pour former un bain de fusion, puis le bain de fusion est soufflé à travers la buse. L'équipement utilise le laser comme source de chaleur de préchauffage et sélectionne l'oxygène et d'autres gaz actifs comme gaz de coupe. Pendant le processus de découpe, la poudre métallique est vaporisée en appliquant une certaine pression sur la surface de la pièce. D'une part, le gaz injecté réagit chimiquement avec le métal coupé, entraînant une oxydation et libérant une grande quantité de chaleur d'oxydation ; en même temps, le matériau fondu est vaporisé en chauffant le bain de fusion et amené dans la zone de coupe, permettant ainsi un refroidissement rapide du métal. D'un autre point de vue, l'oxyde fondu et la masse fondue sont expulsés hors de la zone de réaction, ce qui crée des espaces à l'intérieur du métal. Par conséquent, la découpe laser à l’oxygène peut obtenir une surface de pièce avec une qualité de surface élevée. Étant donné que la réaction d'oxydation génère beaucoup de chaleur pendant le processus de découpe, l'énergie requise pour la découpe laser à l'oxygène n'est que la moitié de celle pour la découpe par fusion, ce qui fait que la vitesse de découpe dépasse de loin celle de la découpe par vaporisation laser et de la découpe par fusion. Par conséquent, l’utilisation d’une machine de découpe laser à oxygène pour le traitement des métaux peut non seulement réduire la consommation d’énergie, mais également améliorer la productivité. La technologie de découpe laser à l'oxygène est principalement utilisée sur des matériaux métalliques facilement oxydés tels que l'acier au carbone, l'acier au titane et l'acier traité thermiquement.

4. Traçage laser et contrôle des fractures La technologie de traçage laser utilise des lasers à haute densité d'énergie pour scanner la surface des matériaux fragiles, évaporer ces matériaux pour former de fines rainures et faire craquer les matériaux fragiles le long de ces rainures sous l'application d'une pression spécifique. Le traçage laser peut être effectué en mode impulsionnel ou continu, ou avec des lasers à largeur d'impulsion étroite. Les lasers modulés et les lasers CO2 sont des types de lasers couramment utilisés pour le traçage laser. En raison de la faible ténacité des matériaux fragiles, leprocessus de découpe au laserdoit être amélioré pour améliorer la qualité du traitement. La fracture contrôlée consiste à générer une contrainte thermique locale dans le matériau fragile en utilisant la répartition abrupte de la température générée pendant le processus de rainurage au laser, de sorte que le matériau se brise le long des petites rainures.