1. 기화 절단.
레이저 가스화 절삭 공정에서, 비등점 온도로 상승하는 재료 표면 온도의 속도는 열 전도에 의한 용융을 피하기에 충분하므로 재료의 일부가 증기로 증발하여 사라지고, 재료의 일부가 보조 가스에 의해 슬릿의 바닥에서 분무된다. 이 경우 매우 높은 레이저 전력이 필요합니다.
재료 증기가 슬릿 벽에 응축되는 것을 방지하기 위해 재료의 두께가 레이저 빔의 직경을 크게 초과해서는 안됩니다. 따라서 이 공정은 용융 물질의 제거를 피해야 하는 응용 분야에만 적합합니다. 이 처리는 실제로 철 기반 합금이 매우 작은 지역에서만 사용됩니다.
이 과정은 용융 상태에 있지 않으므로 재료 증기가 재응축되는 것을 허용하지 않는 목재 및 특정 세라믹과 같은 재료에 사용할 수 없습니다. 또한 이러한 재료는 일반적으로 두꺼운 절단이 필요합니다. 레이저 가스화 절단에서 최적의 빔 초점은 재료 두께와 빔 품질에 따라 달라집니다. 레이저 전력과 기화의 열은 최적의 초점 위치에 일정한 영향을 미칩니다. 시트의 특정 두께의 경우, 최대 절삭 속도는 재료의 기화 온도에 반비례한다. 필요한 레이저 전력 밀도는 108W/cm2보다 크며 재료, 절삭 깊이 및 빔 초점 위치에 따라 다릅니다. 특정 시트 두께의 경우 충분한 레이저 전력을 가정하면 최대 절삭 속도가 가스 제트 속도에 의해 제한됩니다.
2. 용융 및 절단.
레이저 용융 및 절단에서, 공작작용체는 부분적으로 녹아 녹고 용융 재료는 공기 흐름의 도움으로 분사된다. 재료의 전달은 액체 상태에서만 발생하기 때문에 이 공정을 레이저 용융 및 절단이라고 합니다.
레이저 빔은 연동된 물질을 커프로부터 멀리 몰기 위해 고순도 불활성 절단 가스와 일치하며 가스 자체는 절단에 참여하지 않습니다. 레이저 용융 절단은 가스화 절단보다 더 높은 절단 속도를 얻을 수 있습니다. 가스화에 필요한 에너지는 일반적으로 물질을 용융하는 데 필요한 에너지보다 높습니다. 레이저 용융 및 절단에서 레이저 빔은 부분적으로만 흡수됩니다. 최대 절삭 속도는 레이저 전력의 증가에 따라 증가하고 시트의 두께가 증가하고 재료의 용융 온도가 증가함에 따라 거의 반비례적으로 감소합니다. 특정 레이저 전력의 경우, 제한 계수는 재료의 슬릿 및 열 전도도에서의 기압이다. 레이저 용융 및 절단은 철 재료 및 티타늄 금속에 대한 산화가없는 절개를 얻을 수 있습니다. 용융을 생성하지만 가스화를 일으키지 않는 레이저 전력 밀도는 강철 재료의 경우 104W /cm2 ~ 105W / cm2 사이입니다.
3. 산화 용융 절단 (레이저 화염 절단).
용융 절단은 일반적으로 불활성 가스를 사용합니다. 산소 또는 기타 활성 가스로 대체되는 경우, 물질은 레이저 빔의 조사 하에 점화되고, 산소와 함께 치열한 화학 반응이 발생하여 산화용융 절단이라고 하는 물질을 더 가열하기 위해 다른 열원을 생성한다.
이러한 효과로 인해, 동일한 두께의 구조 용 강철의 경우, 이 방법으로 얻을 수 있는 절삭속도는 용융 절단보다 높다. 한편, 이 방법은 융합 절단에 비해 절단 품질이 더 나빠질 수 있다. 사실, 그것은 더 넓은 커프를 생산할 것 이다, 명백한 거칠기, 증가 열 영향 영역 및 더 나쁜 가장자리 품질. 정밀 모델과 날카로운 모서리를 처리 할 때 레이저 화염 절단은 좋지 않습니다 (날카로운 모서리를 연소할 위험이 있습니다). 펄스 레이저는 열 영향을 제한하는 데 사용할 수 있으며 레이저의 힘은 절삭 속도를 결정합니다. 특정 레이저 전력의 경우, 제한 인자는 산소공급및 물질의 열전도성이다.
4. 제어 골절 절단.
열에 의해 쉽게 손상되는 취성 물질의 경우, 고속 및 제어 가능한 절단은 제어 된 골절 절단이라고 불리는 레이저 빔 가열에 의해 수행됩니다. 이 절단 과정의 주요 내용은: 레이저 빔 은 부서지기 쉬운 물질의 작은 영역을 가열, 큰 열 그라데이션과이 지역에서 심각한 기계적 변형을 일으키는, 재료에 균열의 형성으로 이어지는. 균일한 가열 그라데이션이 유지되는 한 레이저 빔은 원하는 방향으로 균열을 안내할 수 있습니다.
