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材料特性对激光切割的影响

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:切割速率与表面的粗糙情况不同也存在显著的差异,参看表3.6[52]。表3.6 表面处理对切割速度的影响[52]3.5.4.2 热学性能的影响材料能否成功地被切割取决于下列因素:材料对激光的吸收率、材料或其氧化物的熔点、烧焦炭化倾向以及与线胀系数相关的材料脆性等。表3.7 不同材料激光切割的特性(续)

材料特性对激光切割的影响

3.5.4.1 光学反射率特性的影响

不透明材料的吸收率=(1-反射率),因而可以预料高反射率材料将更加难以切割。情况确实如此,但是反射率不仅只与材料本身有关,而且也与表面状态、是否存在表面膜(比如氧化物)以及表面上形成的等离子体等有关,因而并不完全如上所述。由于表面膜(如氧化膜)对切割具有重要影响,材料的吸收与时间有很强的依赖性[51],也就是说,由于等离子体的耦合效应,以及众所周知的反射率随温度的升高而下降,所以随着材料的加热,其吸收与时间因素存在更进一步的依赖关系。切割速率与表面的粗糙情况不同也存在显著的差异,参看表3.6[52]。很可能在熔融体前沿表面波形成波动对吸收有显著的影响,但这需要进一步研究。Kielman[53]根据切割前沿上的驻波振动模式引入了“激励吸收”的概念,由于表面凸起而形成光的再辐射,从而出现电磁波驻波。这是一种难以用实验验证的理论。

表3.6 表面处理对切割速度的影响[52]

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3.5.4.2 热学性能的影响

材料能否成功地被切割取决于下列因素:材料对激光的吸收率、材料或其氧化物的熔点、烧焦炭化倾向以及与线胀系数相关的材料脆性等。归纳为:

①材料能否吸收足够的激光功率?(www.xing528.com)

②这一功率能否成功用于切割或对材料是否造成伤害?

可以根据上述性能对材料列表归类,见表3.7。同时还可参看《工业激光年鉴》(1990,by Penwell books,Tulsa,OK,USA)一书中的第3~6页上众多材料的可切割性能的列表。

表3.7 不同材料激光切割的特性

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(续)

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