当前位置:首页 > 新闻中心 > 正文

激光切割机的工作原理

作者:奥固鸿已有:N多人关注
激光切割的激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低。但是,通过透镜和反射镜,激光束聚集在很小的区域,能量的高度集中能够进行迅速局部加热,使材料熔化。激光所引起的变形应力使材料“分离”,激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这是光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分。材料很快被加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
激光切割原理及切割情景如下图:
由于光谱的可见光部分可穿透大多数玻璃,这是由玻璃本身物理特性所引起的。而且光谱中大部分不可见光也可穿透多种玻璃,从而限制了可用激光的波长及选择范围。所以,用激光切割玻璃时,必须解决激光的波长选择问题。多数情况下,激光波长的选择在红外(IR)与紫外(UV)之间。目前所采用过的激光切割,基本上都是次啊用CO2激光,因为CO2激光具备较高的光吸收性。例如,碰鬼玻璃从5000nm开始就全面吸收CO2激光。
通过可控的激光加热与冷却处理,会在玻璃表面产生一个应力场,从而形成一条光滑笔直的裂缝。只要控制好切割过程中玻璃表面的温度分布,采用激光切割工艺便可以实现光滑而平整的切割边缘。
激光切割系统包括100W的光束与2mm*20mm的椭圆激光加热源,椭圆的主轴与切割方向一致,细水雾中心间距为18mm。这样,表面加热能以0.5m/s的速率在2mm厚的玻璃上稳定地实现直线切割,椭圆的聚焦点保证了激光能量在切割线两侧均匀的和最优化的分布。玻璃强烈地吸收10.6um的激光,所以几乎所有的激光能量都被玻璃表面15um吸收层所吸收,相对玻璃表面移动的激光光点形成所需的切割线。选择合适的移动速率,保证既有足够的激光热量在玻璃上形成局部的应力纹样分布,同时又不会将玻璃融化。
激光切割中另一个关键部件是淬火气(水)嘴,随着激光光点的移动,淬火气(水)嘴将冷空气(水)吹到玻璃表面,对受热区域进行快速淬火,玻璃将沿着应力最大的方向产生断裂,从而将玻璃沿着设定的方向分离。
选择不同的激光功率、光点移动速度等参数,应力所致的断裂深度可达100um到数毫米,意味这使用激光法可一部切割深度为100um到数毫米的玻璃。这个过程依赖与热致机械应力,断裂深度和切割速率与材料本身的线膨胀系数有很大关系。

24小时客服热线:18820116619 (胡先生) QQ :18820116619

相关热词搜索:激光玻璃 激光防护板切割

上一篇:夹层玻璃防辐射性能
下一篇:光学玻璃物理钢化玻璃的分类

返回顶部