金屬材料與非金屬材料激光切割的區(qū)別有哪些

金屬材料激光切割

幾乎所有的金屬材料在室溫下都對紅外線具有高反射率。例如10.6pum的二氧化碳激光吸收率僅為0.5%～10%。然而，當功率密度超過 106W/cm2 的聚焦光束照射在金屬表面時，表面會在幾微秒內開始熔化。大多數熔融金屬的吸收率會急劇上升，一般上升到60%~80%。因此，CO2 激光器已成功用于許多金屬切割實踐。

現代激光切割系統(tǒng)可切割的碳鋼板大厚度已超過20mm。采用氧氣輔助熔化切割法切割碳鋼板，切口可控制在滿意的寬度范圍內，薄鋼板切口可窄至0.1mm左右。激光切割是一種有效的不銹鋼板加工方法?？蓪嵊绊憛^(qū)控制在較小范圍內，從而很好地保持其耐蝕性。大多數合金結構鋼和合金工具鋼都可以通過激光切割方法獲得良好的切邊質量。

鋁及鋁合金不能用氧熔切割，必須使用熔切機構。鋁激光切割需要高功率密度來克服其對 10.6um 波長激光的高反射率。波長為1.06um的YAG激光束由于吸收率高，可以大大提高鋁材激光切割的切割質量和速度。

航空工業(yè)常用的鈦及鈦合金以氧氣為輔助氣體，化學反應劇烈，切削速度快，但容易在切削刃上形成氧化層，甚至引起過燒。使用惰性氣體作為輔助氣體更安全，保證切割質量。

大多數鎳基合金也可以用氧氣助熔劑切割。銅及銅合金的反射率太高，用10.6pm的二氧化碳激光基本無法切割。

非金屬材料的激光切割

10.6um的二氧化碳激光束很容易被非金屬材料吸收，其較低的反射率和蒸發(fā)溫度，使吸收的光能幾乎全部進入材料內部，并在瞬間引起蒸發(fā)形成孔洞，在切割過程中進入良性循環(huán)。塑料、橡膠、木材、紙制品、皮革、天然織物和其他有機材料都可以用激光切割。但是需要限制木材的厚度，木板的厚度在75mm以內，層壓板和刨花板的厚度在25mm左右。無機材料中，石英和陶瓷可以用激光切割，后者適合控制斷裂切割，不允許高功率。玻璃和石材一般不適合激光切割。

其他用常規(guī)方法難以加工的材料，如復合材料、硬質合金等，可以用激光切割，但必須通過實驗選擇合理的切割機理和工藝參數。