Лазерне різання полягає в опромінюванні лазерного променя на матеріал, який потрібно розрізати, так що матеріал нагрівається, плавиться і випаровується, а газ під високим тиском використовується для видування розплавленого матеріалу з утворенням отвору, а потім промінь рухається далі матеріал, а отвір постійно утворює щілину.
Загальна технологія термічного різання, за винятком кількох випадків, коли вона може починатися з краю пластини, більшість із них вимагає просвердлювання невеликого отвору в пластині, а потім різання починається з маленького отвору.
Принцип лазерної перфорації
Основний принцип лазерної перфорації такий: коли лазерний промінь певної енергії випромінює поверхню металевої пластини, крім того, що частина відбивається, енергія, поглинена металом, плавить метал, утворюючи купу розплавленого металу. . Швидкість поглинання розплавленого металу відносно поверхні металу збільшується, тобто він може поглинати більше енергії для прискорення плавлення металу. У цей час належне керування енергією та тиском газу може видалити розплавлений метал із розплавленої ванни та постійно поглиблювати розплавлену ванну, доки метал не проникне всередину.
У практичному застосуванні перфорація зазвичай поділяється на два методи: імпульсна перфорація та перфорація з підривним методом.
Перфорація пульсу
Принцип імпульсної перфорації полягає у використанні високої пікової потужності імпульсного лазера з низьким робочим циклом для опромінення пластини, яку потрібно вирізати, таким чином, що невелика кількість матеріалу розплавляється або випаровується та вивільняється під комбінованою дією безперервного удару та допоміжного струму. газу до перфорованого діаметра, і поступово проникає в пластину.
Час лазерного опромінення є періодичним, а середня використана енергія відносно низька, тому тепло, що поглинається всім обробленим матеріалом, відносно невелике. Залишкове тепло навколо перфорації має менший вплив, і залишок, що залишився в місці перфорації, також менший. Отвори, перфоровані таким чином, також більш регулярні та менші за розміром, і в основному не впливають на початкове різання.
Процес показано на малюнку нижче: після того, як лазерний промінь опромінює заготовку, поверхня матеріалу спочатку нагрівається, як показано на (A); оскільки нагрівання поступово проникає, воно відіграє роль у перфорації, тобто (B) ~ (C) ~ (D), до остаточного проникнення, показаного на (E). Весь процес перфорації не завершується за один раз, а безперервно і поступово прогресує, поступово проникаючи, аж до пенетрації. Тому час перфорації цього методу є відносно тривалим; однак отриманий отвір менший і має менший термічний вплив на навколишню область.
Піскоструминна перфорація
Принцип вибухової перфорації: лазерний промінь безперервної хвилі певної енергії опромінюється на об’єкт, що підлягає обробці, так що він поглинає велику кількість енергії та плавиться, утворюючи яму, а потім допоміжний газ видаляє розплавлений матеріал до сформуйте отвір для досягнення мети швидкого проникнення.
Завдяки безперервному випромінюванню лазера, отвір перфорації для вибухової обробки більший, а бризки сильніші, що не підходить для різання з високими вимогами до точності.
Весь процес показаний на малюнку вище: фокус встановлюється над поверхнею матеріалу, а отвір перфорації збільшується для швидкого нагрівання. Незважаючи на те, що цей метод перфорації створить велику кількість розплавленого металу та розпилення на поверхню обробленого матеріалу, він може значно скоротити час перфорації.
Фактичний ефект двох методів перфорації показаний на малюнку нижче. У більшості випадків якість імпульсної перфорації краща, ніж струминної.
