Smelt snijden
Smeltsnijden is het verhitten van het materiaal met een invallende laserstraal. Wanneer de vermogensdichtheid van de laserstraal een bepaalde waarde overschrijdt, zal het bestraalde deel van het materiaal inwendig beginnen te verdampen, waardoor kleine gaatjes ontstaan. Dergelijke gaten zullen de energie van de laserstraal verder absorberen en de metalen wand die ze beschermt doen smelten. Tegelijkertijd neemt de hulpluchtstroom coaxiaal met de straal het gesmolten materiaal rond het gat weg. Met de beweging van het werkstuk kan een spleet op het metalen oppervlak worden gesneden.
Verdamping snijden
Verdampingssnijden vereist een hoger laserstraalvermogen dan smeltsnijden. Onder de bestraling van zo'n straal kan het gesneden materiaal direct het kookpunt bereiken zonder te smelten. Op deze manier kan het materiaal verdwijnen in de staat van stoom, en de stoom voert de gesmolten deeltjes en schurende brokstukken weg, waardoor er gaten ontstaan. Tijdens het verdampingsproces verdwijnt ongeveer 40 procent van de materialen als stoom, terwijl nog eens 60 procent van de materialen wordt weggedreven door de luchtstroom in de vorm van druppels, die als ejecta van de bodem van de spleet worden weggeblazen. Tijdens het verwerkingsproces kunt u veel materialen tegenkomen die niet kunnen worden gesmolten, zoals hout en koolstofmaterialen, die door dit snijproces kunnen worden verwerkt.
Oxidatief smelten
Smeltsnijden gebruikt actieve gassen zoals zuurstof als hulpgasstroom. Tijdens het snijden wordt het oppervlak van het materiaal verwarmd tot de ontbrandingstemperatuur onder de bestraling van de laserstraal, en dan vindt er een felle verbrandingsreactie plaats met zuurstof en komt er een grote hoeveelheid warmte vrij. Deze hitte zal het materiaal verwarmen om een klein gaatje te vormen dat gevuld is met stoom binnenin, en de metalen wand rond het kleine gaatje smelten.
De verbrandingssnelheid van metaal in zuurstof wordt geregeld door de overdracht van verbrandingsstoffen in slak, omdat de snelheid van zuurstofdiffusie door slak naar het ontstekingsfront direct de verbrandingssnelheid bepaalt. Hoe hoger het zuurstofdebiet, hoe intenser de verbrandingsreactie. Tegelijkertijd wordt de slak sneller verwijderd en kan een hogere snijsnelheid worden bereikt. Natuurlijk, hoe hoger het zuurstofdebiet, hoe beter, omdat een te hoog debiet kan leiden tot snelle afkoeling van het reactieproduct bij de spleetuitlaat, dat wil zeggen metaaloxide, wat zeer schadelijk is voor de snijkwaliteit.
Bij dit snijproces zijn er twee warmtebronnen voor het smelten van metaal, de ene is de warmte die wordt gegenereerd door laserbestraling en de andere is de warmte die wordt gegenereerd door de chemische reactie tussen zuurstof en metaal. Geschat wordt dat bij het snijden van stalen materialen de warmte die vrijkomt bij de oxidatiereactie verantwoordelijk is voor ongeveer 60 procent van de totale energie die nodig is voor het snijden. Daarom moeten de verbrandingssnelheid van zuurstof en de bewegingssnelheid van de laserstraal nauwkeurig worden berekend om een perfecte match te bereiken. Als de verbrandingssnelheid van zuurstof hoger is dan de bewegingssnelheid van de laserstraal, lijkt de spleet breed en ruw. Als de laserstraal sneller beweegt dan de verbrandingssnelheid van zuurstof, is de resulterende spleet smal en glad.
Controle fractuur
Breukcontrole is het snijden van het materiaal met een hoge snelheid en controleerbaar door verhitting met een laserstraal. Dit proces is zeer effectief voor brosse materialen die gemakkelijk door hitte kunnen worden beschadigd. Het specifieke proces is: het verhitten van een klein gebied van bros materiaal met een laserstraal, waardoor een grote thermische gradiënt en ernstige mechanische vervorming in het gebied ontstaat, resulterend in de vorming van scheuren in het materiaal. Zolang de uniforme verwarmingsgradiënt behouden blijft, kan de laserstraal de scheur in elke gewenste richting sturen.
Het is vermeldenswaard dat dit gecontroleerd breuksnijden niet geschikt is voor het snijden van scherpe hoeken en hoekranden. Het is niet eenvoudig om supergrote gesloten vormen te snijden. Controleer de snijsnelheid van de breuk en heb geen te hoog vermogen nodig, anders zal het werkstukoppervlak smelten en de snijkant beschadigen. De belangrijkste regelparameters zijn laservermogen en spotgrootte.