Общая информация по лазерной резке. стр.2

Для устранения влияния эрозионного факела с целью повышения эффективности резки в зону взаимодействия излучения с материалом подается активный или нейтральный газ для соответствующих материалов. Первоочередное назначение этого газа заключается в удалении испарившихся частиц, плазмы и образовавшегося расплава. Например, при газолазерной резке диэлектриков, поверхностный слой материала разогревается до температуры разрушения и выдувается газовой струей с последовательным разрушением слоев, что способствует увеличению скорости заглубления и резки.

При лазерной резке материалов органического происхождения следует обратить внимание на меньшую ширину реза, по сравнению с определяемой геометрией сфокусированного лазерного излучения. Это связывают с образованием слоя газов из материала разрезаемого образца под действием лазерного излучения. Этот слой газов смешивается с газом, продуваемым из сопла резака, и образует раскаленную газовую струю, прорезающую в дальнейшем материал в глубину.

Некоторые особенности возникают при газолазерной резке некоторых материалов на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол, таких как текстолит (также стеклотекстолит) и др. В этом случае под действием лазерного излучения образуется вязкая, спекшаяся масса, которую трудно удалить из области реза с помощью струи гази. В связи с этим энергозатраты при резке таких материалов превосходят значения энергии, требуемой для испарения. Дополнительная энергия затрачивается на испарение вторичных продуктов разрушения.

Качество и производительность резки неметаллов в значительной степени определяются оптимальным сочетанием параметров лазерного излучения и газового сопла.

Вообще, для газолазерной резки большой проблемой считается проблема удаления продуктов разрушения, в частности при резке большой толщины материалов. Трудность состоит в том, что технически, при большой мощности лазерного излучения, сложно пропорционально увеличивать динамические параметры газовой струи.

Одним из факторов, накладывающим ограничения на применение лазерной резки для материалов большой толщины, является малая ширина реза. Несмотря на то, что многих позиций маленькая ширина реза предпочтительнее и экономичнее широкого, сточки зрения газодинамики струи это положение одновременно усложняет процесс газолазерной резки. И в самом деле, для получения узкой ширины реза необходимо применять газовое сопло небольшого диаметра. Но при длине выравнивания параметров свободно расширяющейся газовой струи, равной нескольким диаметрам сопла, расширение газового потока происходит на небольшой длине, и область резка приобретает форму конуса. Помимо этого, из газового сопла небольшого диаметра можно получить ограниченный поток газа, которого может быть недостаточно для удаления расплавленного материала.

Успехи лазерной резки материалов большой толщины будут достигнуты только в случае, если получится согласовать параметры устройства подачи вспомогательного газа и лазерного излучения.

Перспективными для промышленного использования процесса лазерной резки неметаллических материалов являются мощные CO2-лазеры непрерывного действия.

Импульсно-периодическое излучение обеспечивает меньшую зону термического влияния и режим испарения с высоким качеством кромок реза. Непрерывное излучения CO2-лазера также вызывает испарение при резке большинства неметаллических материалов и позволяет достигать высоких скоростей обработки.


Общая информация по лазерной резке. стр.1