2024-09-27
Tecnologia di taglio laserpossono essere classificati in quattro diverse categorie: taglio con vaporizzazione laser, taglio con fusione laser, taglio con ossigeno laser, incisione laser e controllo delle fratture. PVD sta per processo di deposizione fisica e vapore. I rivestimenti PVD vengono generati in condizioni di temperatura relativamente bassa.
1. Nel processo di taglio con vaporizzazione laser, per riscaldare il pezzo viene utilizzato un raggio laser ad alta densità di energia, che fa aumentare rapidamente la temperatura e raggiunge il punto di ebollizione del materiale in un tempo molto breve, provocando l'inizio del materiale vaporizzare e trasformarsi in vapore. Quando la pressione del vapore supera la massima sollecitazione di compressione che il materiale può sopportare, si verificheranno crepe e rotture. Il vapore viene espulso ad altissima velocità e penetra nel materiale durante il processo di espulsione. Quando il vapore si mescola con l'aria, genera un'enorme pressione e calore. Poiché il calore di vaporizzazione del materiale è generalmente elevato, il processo di taglio con vaporizzazione laser richiede molta potenza e densità di potenza. Poiché il laser genera un calore intenso, i metalli possono essere tagliati rapidamente con pochissima energia. La tecnologia di taglio con vaporizzazione laser viene utilizzata principalmente per tagliare materiali metallici e non metallici molto sottili, come carta, stoffa, legno, plastica e gomma. La tecnologia di vaporizzazione laser concentra l'energia in un'area molto piccola e la raffredda rapidamente, ottenendo così una lavorazione parziale o totale della superficie del pezzo.
2. Utilizzare il laser per le operazioni di fusione e taglio. Poiché il laser produce un forte effetto termico nella piscina fusa, il materiale fuso può essere rapidamente convertito da solido a gassoso. Durante il processo di fusione e taglio laser, il materiale metallico verrà riscaldato dal laser fino allo stato fuso e quindi verranno rilasciati gas non ossidanti come argon, elio e azoto. Sotto l'irradiazione del raggio laser, sulla superficie del metallo fuso viene generato un gran numero di strati di diffusione atomica, che fanno aumentare rapidamente la sua temperatura e smettono di aumentare dopo aver raggiunto una certa altezza. Utilizzando un ugello coassiale alla trave di iniezione, il metallo liquido può essere espulso sotto la forte pressione del gas, formando un'incisione. In condizioni di potenza laser costante, la rugosità superficiale del pezzo diminuisce gradualmente all'aumentare della distanza di lavoro. La tecnologia di fusione e taglio laser non richiede la completa evaporazione del metallo e l'energia richiesta è solo un decimo dell'energia necessaria per il taglio ad evaporazione.Tecnologia di fusione e taglio laser is mainly used to cut metal materials that are not easy to oxidize or are active, such as stainless steel, titanium, aluminum and their alloys.
3. Il principio di funzionamento del taglio laser ad ossigeno è simile a quello del taglio ossiacetilenico. Durante la saldatura in aria, l'ossigeno viene utilizzato per riscaldare la superficie del pezzo da saldare, in modo che si sciolga e vaporizzi per formare una pozza fusa, quindi la pozza fusa viene espulsa attraverso l'ugello. L'apparecchiatura utilizza il laser come fonte di calore di preriscaldamento e seleziona l'ossigeno e altri gas attivi come gas di taglio. Durante il processo di taglio, la polvere metallica viene vaporizzata applicando una certa pressione sulla superficie del pezzo. Da un lato, il gas iniettato reagisce chimicamente con il metallo tagliato, provocando ossidazione e rilasciando una grande quantità di calore di ossidazione; contemporaneamente il materiale fuso viene vaporizzato mediante riscaldamento del bagno fuso e portato nella zona di taglio, ottenendo così un rapido raffreddamento del metallo. Da un'altra prospettiva, l'ossido fuso e la massa fusa vengono espulsi dall'area di reazione, creando spazi vuoti all'interno del metallo. Pertanto, il taglio laser con ossigeno può ottenere una superficie del pezzo con un'elevata qualità superficiale. Poiché la reazione di ossidazione genera molto calore durante il processo di taglio, l'energia richiesta per il taglio laser ad ossigeno è solo la metà di quella per il taglio a fusione, il che fa sì che la velocità di taglio superi di gran lunga quella del taglio con vaporizzazione laser e del taglio a fusione. Pertanto, quando si utilizza una macchina per il taglio laser ad ossigeno per la lavorazione dei metalli, non solo è possibile ridurre il consumo di energia, ma anche migliorare la produttività. La tecnologia di taglio laser ad ossigeno viene utilizzata principalmente su materiali metallici facilmente ossidabili come acciaio al carbonio, acciaio al titanio e acciaio trattato termicamente.
4. Incisione laser e controllo delle fratture La tecnologia di incisione laser utilizza laser ad alta densità di energia per scansionare la superficie di materiali fragili, far evaporare questi materiali per formare scanalature sottili e far sì che i materiali fragili si rompano lungo queste scanalature sotto l'applicazione di una pressione specifica. La tracciatura laser può essere eseguita in modalità a onda pulsata o continua oppure con laser a larghezza di impulso ridotta. I laser modulati e i laser a CO2 sono tipi comuni di laser utilizzati per l'incisione laser. A causa della bassa tenacità alla frattura dei materiali fragili, ilprocesso di taglio laserdeve essere migliorato per migliorare la qualità della lavorazione. La frattura controllata consiste nel generare stress termico locale nel materiale fragile utilizzando la ripida distribuzione della temperatura generata durante il processo di scanalatura laser, in modo che il materiale si rompa lungo le piccole scanalature.