1,1,Verdampfung schneiden

Beim Laservergasungsschneiden ist die Geschwindigkeit, mit der die Oberflächentemperatur des Materials auf die Siedepunkttemperatur steigt, so schnell, dass es ausreicht, das Schmelzen durch Wärmeleitung zu vermeiden. Infolgedessen verdampfen einige Materialien zu Dampf und verschwinden, während einige Materialien als Auswurf vom Boden der Schneidnaht durch Hilfsgasstrom weggeblasen werden. In diesem Fall wird eine sehr hohe Laserleistung benötigt.

Damit Materialdampf nicht auf die Spaltwand kondensiert, darf die Dicke des Waldmaterials den Durchmesser des Laserstrahls nicht wesentlich überschreiten. Diese Verarbeitung eignet sich daher nur für Anwendungen, bei denen der Ausschluss von geschmolzenen Materialien vermieden werden muss, und verwendet nur trockene Eisenlegierungen in einem sehr kleinen Einsatzgebiet.

Diese Verarbeitung kann nicht für Materialien wie Holz und bestimmte Keramiken verwendet werden, die keinen Schmelzzustand haben und daher keine erneute Kondensation von Materialdampf zulassen. Darüber hinaus erfordern diese Materialien typischerweise dickere Schnitte. Beim Laservergasungsschneiden hängt die Strahlfokussierung von der Materialdicke und Strahlqualität ab. Laserleistung und Vergasungswärme haben nur einen bestimmten Einfluss auf die Brennposition. Wenn die Dicke der Platte konstant ist, ist die Schnittgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Vergasungstemperatur des Materials. Die erforderliche Laserleistungsdichte ist größer als 108W/Cm2 und hängt vom Material, der Schnitttiefe und der Strahlfokussierung ab. Bei ausreichender Laserleistung wird die Schnittgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit des Gasstrahls begrenzt, wenn die Blechdicke konstant ist.

2,Schmelzschneiden

Beim Laserschmelzen und Schneiden wird das Werkstück teilweise geschmolzen und das geschmolzene Material mittels Luftstrom ausgesprüht. Da die Übertragung von Materialien nur im flüssigen Zustand erfolgt, wird dieses Verfahren Laserschmelzen-Schneiden genannt.

Der Laserstrahl kombiniert mit hochreinem Schneidgas fördert das geschmolzene Material, die Schnittnaht zu verlassen, während das Gas selbst nicht am Schneiden beteiligt ist. Beim Laserschmelzen-Schneiden wird der Laserstrahl nur teilweise absorbiert, und die Schnittgeschwindigkeit steigt mit der Zunahme der Laserleistung. Wenn die Dicke der Platte zunimmt und die Schmelztemperatur des Materials steigt, verringert sich die Schnittgeschwindigkeit fast umgekehrt. Wenn die Laserleistung konstant ist, wird der Laserstrahl nur teilweise absorbiert. Der begrenzende Faktor ist der Luftdruck an der Schnittnaht und die Wärmeleitfähigkeit des Materials. Laserschmelzen Schneiden kann Nichtoxidationskerben für Eisen und Titan Materialien erzielen. Die Laserleistungsdichte, die Schmelzen erzeugt, aber nicht verdampft, liegt zwischen 104W/cm2 und 105W/cm2 für Stahlmaterialien.

3. Oxidatives Schmelzen Schneiden (Laser Flamme Schneiden)

Wenn stattdessen Sauerstoff oder andere aktive Gase verwendet werden, wird das Material unter der Bestrahlung eines Laserstrahls entzündet und unterliegt einer heftigen chemischen Reaktion mit Sauerstoff, um eine weitere Wärmequelle zu erzeugen, die das Material weiter erhitzt, das Oxidationsschmelzschneiden genannt wird.

Aufgrund dieses Effekts ist für Baustahl der gleichen Dicke die Schnittrate, die durch dieses Verfahren erzielt wird, höher als die durch Schmelzeschneiden erhalten. Auf der anderen Seite, im Vergleich zum Schmelzeschneiden, kann dieses Verfahren schlechtere Schnittqualität haben. In der Tat, es erzeugt breitere Schnitte, signifikante Rauheit, erhöhte thermische Auswirkungen und schlechtere Kantenqualität. Laser-Flammenschneiden ist nicht gut für die Verarbeitung von Präzisionsmodellen und scharfen Ecken (es besteht die Gefahr, scharfe Ecken abzubrennen). Pulsmodus-Laser können verwendet werden, um thermische Effekte zu begrenzen, und die Leistung des Lasers bestimmt die Schnittgeschwindigkeit. Wenn die Laserleistung konstant ist, ist der begrenzende Faktor die Zufuhr von Sauerstoff und die Wärmeleitfähigkeit des Materials.

4,4,Kontrolle Bruchschneiden

Bei spröden Materialien, die anfällig für thermische Schäden sind, wird Hochgeschwindigkeits- und kontrollierbares Schneiden durch Laserstrahlerwärmung als kontrolliertes Bruchschneiden bezeichnet. Der Hauptinhalt dieses Schneidprozesses ist: Der Laserstrahl erwärmt eine kleine Fläche von sprödem Material, verursacht große thermische Gradienten und schwere mechanische Verformung in dem Bereich, was zur Bildung von Rissen im Material führt. Solange ein ausgeglichener Heizgradient beibehalten wird, kann der Laserstrahl die Bildung von Rissen in jede gewünschte Richtung führen.