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行業(yè)動(dòng)態(tài)

激光切割:“削鐵如泥”不是傳說(shuō)!

發(fā)布時(shí)間:2022-07-17 21:58:40 人氣:135

靈魂折磨-你眼中的激光是什么樣子的?

是奧特激光打小怪物?(動(dòng)態(tài)光波,BIU BIU BIU BIU~~)

還是五彩繽紛,耀眼的舞臺(tái)燈光?(好耀眼,好耀眼~~)

在當(dāng)代科幻影視劇中,你可能更經(jīng)??吹揭韵聢?chǎng)景——

(提前聲明,我們不評(píng)價(jià)任何電影,只看里面的鏡頭)

在電影《上海堡壘》中,外來(lái)入侵者用高能激光束輕松切割厚厚的金屬墻。

電影《蜘蛛俠》·在《英雄歸來(lái)》中,無(wú)人機(jī)攜帶的微激光發(fā)射器也能發(fā)射出高能激光束,博物館厚厚的門(mén)在它面前似乎沒(méi)有抵抗力。

看到這里你也許會(huì)發(fā)現(xiàn),激光真的是可甜可鹽。

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在工業(yè)社會(huì),面對(duì)厚厚的金屬墻,不禮貌和快速切割的工具并不常見(jiàn) 斧鉞鉤叉 閑棍槊棒 鞭杖錘,而是一束激光,這束光作用于金屬后,能迅速、準(zhǔn)確地切開(kāi)。

Bingo!電影中的情節(jié)設(shè)計(jì)是基于激光切割技術(shù)。

我們都知道火能克金。你好奇——什么是激光切割?這束高能激光有多高?

激光切割的原理

激光切割是一種聚焦高功率密度激光束切割材料的技術(shù)。此外,激光切割是一種熱切割。你為什么這么說(shuō)?讓我們?cè)敿?xì)了解激光切割的原理。

激光切割系統(tǒng)利用激光聚焦系統(tǒng)將高能激光聚焦在材料表面,吸收激光能量,局部加熱到熔點(diǎn)以上。同時(shí),同軸高壓氣體或蒸汽吹走熔融金屬,在材料表面產(chǎn)生空洞。隨著激光沿著設(shè)定程序移動(dòng),材料最終被切割成相應(yīng)圖案的形狀。

激光切割類型

一般來(lái)說(shuō),激光切割可分為四類:激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧切割、激光切割和控制斷裂。這四種激光切割方法的切割功率和密度不同,使其適用于不同的場(chǎng)景。

01

激光氣化切割

該切割方法的原理是利用高能密度激光束加熱材料,當(dāng)材料溫度迅速上升到沸點(diǎn)時(shí),材料迅速氣化,產(chǎn)生蒸汽噴射,留下切口。

材料的蒸發(fā)熱一般很大,因此激光氣化切割需要很大的功率和功率密度。因此,這種切割方法主要用于切割極薄的金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材等)。

02

激光融化切割

該切割方法的原理是激光輻照導(dǎo)致材料熔化,與光束同軸噴嘴噴射壓力大的非氧化氣體(Ar、He、N2等)排出液態(tài)金屬,形成切口。

激光熔化切割不需要完全氣化金屬,所需能量?jī)H為氣化切割的1/10。因此,這種切割主要用于切割一些不易氧化的材料或活性金屬,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金。

03

激光氧氣切割

激光氧切割原理是利用氧氣和切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng),釋放大量氧化熱。同時(shí),激光熔化的材料被氧氣從反應(yīng)區(qū)吹出,形成切口。

氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),使該方法所需的能量?jī)H為熔化切割的1/2,但切割速度快于氣化切割和熔化切割。因此,該切割方法主要用于碳鋼、鈦鋼、熱處理鋼等易氧化金屬材料。

04

激光切片和控制斷裂

激光片利用高能密度激光掃描脆性材料表面,使材料熱蒸發(fā)出一個(gè)小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料會(huì)沿著小槽開(kāi)裂。激光片的激光器通常是Q開(kāi)關(guān)激光器和CO2激光器。

控制斷裂是利用激光刻槽產(chǎn)生的陡峭溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷裂。

切割機(jī)的激光功率

常見(jiàn)的激光切割機(jī)是:光纖激光切割機(jī)和CO2激光切割機(jī)。顧名思義,兩者使用的激光分別來(lái)自光纖激光器和CO2激光器。目前,光纖激光器具有出光功率高、光斑尺寸小等優(yōu)點(diǎn),市場(chǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)CO激光器,還在增長(zhǎng)。

沒(méi)有數(shù)據(jù)支持的內(nèi)容是蒼白的。你想知道激光切割中使用的激光功率有多高嗎?

接下來(lái),9月17日在上海舉行的中國(guó)******工業(yè)博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱工業(yè)博覽會(huì))的一組數(shù)據(jù)肯定會(huì)讓你大吃一驚:Oh MY GOD!

以20kW例如,如果光纖直徑為200微米,數(shù)值孔徑為0.光功率密度大于10000MW/Cm^2·str-1。

激光筆在傳統(tǒng)教學(xué)中的光功率僅為1-5mW,光功率密度也很小。但正是這種激光筆照射著人體,尤其是眼睛,也有很大的傷害。所以孩子們不能隨意玩啊~~

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