Laserskæring er at bestråle laserstrålen på det materiale, der skal skæres, så materialet opvarmes, smelter og fordamper, og der bruges højtryksgas til at blæse det smeltede materiale væk til et hul, hvorefter strålen bevæger sig videre materialet, og hullet danner løbende en spalte.
Generel termisk skæreteknologi, bortset fra nogle få tilfælde, hvor det kan starte fra kanten af pladen, de fleste af dem kræver, at der bores et lille hul i pladen, og derefter starter skæringen fra det lille hul.
Princip for laserperforering
Det grundlæggende princip for laserperforering er: når en laserstråle af en vis energi bestråles på overfladen af en metalplade, ud over at en del reflekteres, smelter den energi, som absorberes af metallet, metallet til dannelse af en smeltet pøl af metal . Absorptionshastigheden af det smeltede metal i forhold til metaloverfladen stiger, det vil sige, at det kan absorbere mere energi for at accelerere smeltningen af metallet. På dette tidspunkt kan korrekt styring af energien og gastrykket fjerne det smeltede metal i den smeltede pool og kontinuerligt uddybe den smeltede pool, indtil metallet er penetreret.
I praktiske applikationer er perforering normalt opdelt i to metoder: pulsperforering og sprængningsperforering.
Pulsperforering
Princippet for pulsperforering er at bruge en høj spidseffekt, lav duty cycle pulslaser til at bestråle pladen, der skal skæres, så en lille mængde materiale smeltes eller fordampes og udledes under den kombinerede virkning af kontinuerligt slag og hjælpemiddel. gas til den perforerede diameter, og trænger gradvist ind i pladen.
Laserbestrålingstiden er intermitterende, og den gennemsnitlige energiforbrug er relativt lav, så varmen absorberet af hele det forarbejdede materiale er relativt lille. Restvarmen omkring perforeringen har mindre påvirkning, og den rest, der efterlades på perforeringsstedet, er også mindre. De på denne måde perforerede huller er også mere regelmæssige og mindre i størrelse og har stort set ingen indflydelse på den indledende skæring.
Processen er vist i figuren nedenfor: Efter at laserstrålen er bestrålet på emnet, opvarmes materialets overflade først, som vist i (A); da opvarmningen gradvist trænger ind, spiller den en rolle ved perforering, det vil sige (B) ~ (C) ~ (D), indtil den endelige gennemtrængning vist i (E). Hele perforeringsprocessen afsluttes ikke på én gang, men skrider kontinuerligt og gradvist frem, gradvist gennemtrængende, indtil penetration. Derfor er perforeringstiden for denne metode relativt lang; dog er det resulterende hul mindre og har mindre termisk indvirkning på det omkringliggende område.
Sprængning af perforering
Princippet om sprængning af perforering: en kontinuerlig bølgelaserstråle af en vis energi bestråles på genstanden, der skal behandles, så den absorberer en stor mængde energi og smelter for at danne en pit, og derefter fjerner hjælpegassen det smeltede materiale til danne et hul for at opnå formålet med hurtig indtrængning.
På grund af laserens kontinuerlige bestråling er blændeperforeringens åbning større, og sprøjtet er mere alvorligt, hvilket ikke er egnet til skæring med høje præcisionskrav.
Hele processen er vist i figuren ovenfor: fokus er sat over overfladen af materialet, og perforeringens åbning øges for at opvarme den hurtigt. Selvom denne perforeringsmetode vil producere en stor mængde smeltet metal og sputter til overfladen af det forarbejdede materiale, kan den reducere perforeringstiden betydeligt.
De faktiske effekter af de to perforeringsmetoder er vist i nedenstående figur. I de fleste tilfælde er kvaliteten af pulsperforering bedre end ved sprængning af perforering.
