Lässt sich die Laserschneidtechnologie in vier verschiedene Kategorien einteilen?

Laserschneidtechnologiekönnen in vier verschiedene Kategorien eingeteilt werden: Laserverdampfungsschneiden, Laserschmelzschneiden, Lasersauerstoffschneiden, Laserritzen und Bruchkontrolle. PVD steht für Physical and Vapour Deposition Process. PVD-Beschichtungen werden unter relativ niedrigen Temperaturbedingungen erzeugt.

1. Beim Laserverdampfungsschneidprozess wird ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte zum Erhitzen des Werkstücks verwendet, wodurch die Temperatur schnell ansteigt und in sehr kurzer Zeit den Siedepunkt des Materials erreicht, wodurch das Material beginnt verdampfen und in Dampf verwandeln. Wenn der Dampfdruck die maximale Druckspannung überschreitet, der das Material standhalten kann, kommt es zu Rissen und Brüchen. Der Dampf wird mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgestoßen und schneidet beim Ausstoßvorgang in das Material ein. Wenn sich der Dampf mit Luft vermischt, entsteht enormer Druck und Hitze. Da die Verdampfungswärme des Materials in der Regel hoch ist, erfordert der Laserverdampfungsschneidprozess viel Leistung und Leistungsdichte. Da der Laser starke Hitze erzeugt, können Metalle schnell und mit sehr wenig Energie geschnitten werden. Die Laserverdampfungsschneidtechnologie wird hauptsächlich zum Schneiden sehr dünner metallischer und nichtmetallischer Materialien wie Papier, Stoff, Holz, Kunststoff und Gummi eingesetzt. Die Laserverdampfungstechnologie konzentriert die Energie auf einen sehr kleinen Bereich und kühlt sie schnell ab, wodurch eine teilweise oder vollständige Oberflächenbearbeitung des Werkstücks erreicht wird.

2. Verwenden Sie den Laser zum Schmelzen und Schneiden. Da der Laser einen starken thermischen Effekt im Schmelzbad erzeugt, kann das geschmolzene Material schnell von fest in gasförmig umgewandelt werden. Während des Laserschmelz- und -schneidprozesses wird das Metallmaterial durch den Laser in einen geschmolzenen Zustand erhitzt und anschließend werden nicht oxidierende Gase wie Argon, Helium und Stickstoff freigesetzt. Unter der Bestrahlung mit dem Laserstrahl werden auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls zahlreiche Atomdiffusionsschichten erzeugt, die dazu führen, dass die Temperatur schnell ansteigt und nach Erreichen einer bestimmten Höhe nicht mehr ansteigt. Durch die Verwendung einer zum Injektionsstrahl koaxialen Düse kann das flüssige Metall unter dem starken Druck des Gases ausgestoßen werden, wodurch ein Einschnitt entsteht. Bei konstanter Laserleistung nimmt die Oberflächenrauheit des Werkstücks mit zunehmendem Arbeitsabstand allmählich ab. Bei der Laserschmelz- und -schneidtechnologie ist keine vollständige Verdampfung des Metalls erforderlich, und die erforderliche Energie beträgt nur ein Zehntel der Energie, die beim Verdampfungsschneiden erforderlich ist.Laserschmelz- und Schneidtechnologiewird hauptsächlich zum Schneiden von Metallmaterialien verwendet, die nicht leicht zu oxidieren oder aktiv sind, wie z. B. Edelstahl, Titan, Aluminium und deren Legierungen.

3. Das Funktionsprinzip des Laser-Sauerstoffschneidens ähnelt dem des Autogenschneidens. Beim Schweißen an der Luft wird mit Sauerstoff die Oberfläche des zu schweißenden Werkstücks erhitzt, so dass dieses schmilzt und verdampft und ein Schmelzbad bildet. Anschließend wird das Schmelzbad durch die Düse ausgeblasen. Die Ausrüstung verwendet Laser als Vorwärmwärmequelle und wählt Sauerstoff und andere aktive Gase als Schneidgase aus. Während des Schneidvorgangs wird das Metallpulver durch Ausüben eines bestimmten Drucks auf die Oberfläche des Werkstücks verdampft. Einerseits reagiert das injizierte Gas chemisch mit dem geschnittenen Metall, was zu einer Oxidation und der Freisetzung einer großen Menge Oxidationswärme führt; Gleichzeitig wird das geschmolzene Material durch Erhitzen des Schmelzbades verdampft und in den Schneidbereich gebracht, wodurch eine schnelle Abkühlung des Metalls erreicht wird. Aus einer anderen Perspektive werden das geschmolzene Oxid und die Schmelze aus dem Reaktionsbereich geblasen, was zu Lücken im Metall führt. Daher kann beim Laser-Sauerstoffschneiden eine Werkstückoberfläche mit hoher Oberflächenqualität erzielt werden. Da die Oxidationsreaktion während des Schneidvorgangs viel Wärme erzeugt, ist der Energiebedarf für das Laser-Sauerstoffschneiden nur halb so hoch wie für das Schmelzschneiden, wodurch die Schnittgeschwindigkeit die des Laserverdampfungsschneidens und Schmelzschneidens bei weitem übertrifft. Daher kann der Einsatz einer Laser-Sauerstoff-Schneidemaschine für die Metallbearbeitung nicht nur den Energieverbrauch senken, sondern auch die Produktivität verbessern. Die Laser-Sauerstoff-Schneidtechnologie wird hauptsächlich bei leicht oxidierenden Metallmaterialien wie Kohlenstoffstahl, Titanstahl und wärmebehandeltem Stahl eingesetzt.

4. Laserritzen und Bruchkontrolle Bei der Laserritztechnologie werden Laser mit hoher Energiedichte verwendet, um die Oberfläche spröder Materialien zu scannen, diese Materialien zu verdampfen, um feine Rillen zu bilden, und die spröden Materialien unter Anwendung eines bestimmten Drucks entlang dieser Rillen zum Reißen zu bringen. Das Laserritzen kann im Puls- oder Dauerstrichmodus oder mit Lasern mit schmaler Pulsbreite durchgeführt werden. Modulierte Laser und CO2-Laser sind gängige Lasertypen, die zum Laserritzen verwendet werden. Aufgrund der geringen Bruchzähigkeit spröder Materialien ist dieLaserschneidverfahrenmuss verbessert werden, um die Verarbeitungsqualität zu verbessern. Beim kontrollierten Bruch wird eine lokale thermische Spannung im spröden Material erzeugt, indem die steile Temperaturverteilung ausgenutzt wird, die während des Lasernutprozesses entsteht, sodass das Material entlang der kleinen Rillen bricht.