您的位置:首页 > 新闻中心
激光切割过程中的能量分析
来源:远景 访问次数: 发布日期:2017-12-27

 激光切割的一个重要因素是入射激光在工件切口烧蚀前沿的吸收,它是激光进行有效切割的基础。激光的吸收取决于激光的偏振性。模式,烧蚀前沿的形状和倾角,材料性质以及氧化程度等一系列因素。烧蚀前沿由吸收的激光和切割过程的放热反应所产生的热量加热而融化或汽化,并被气流吹除。部分热量则通过热传导传入机体材料,通过辐射以及对流换热而损耗。

在激光切割的加热截断,钢板在激光照射下,其表面被加热到达燃点温度,在此阶段,输入能量只有激光束的照射能量,其能量被钢板吸收而使其温度升高。

在燃烧反应开始后,激光与Fe-O反应的燃烧热作为输入能量,通过作用于工件上,会发生热量的累积效果。假设没有蒸发潜热,则热平衡方程式为:

工件吸收的激光功率+单位时间切缝金属燃烧放出的热量=单位时间工件的熔变+点位时间热传导热量损失。

能量从切割区损失的方式有传导、对流和辐射。根据Lim研究报道可知,激光切割中最主要的热损失是由于热传导,而热辐射以及对流导致的散热非常小,以至于可以忽略不计。该结论也被PowellVicanekSimon证实。

切割过程的能量平衡方程中,工件吸收的激光功率等于工件对激光的吸收率与激光器输出功率的乘积。

材料对激光的吸收率收到波长、温度、表面粗糙度、表面涂层等多因素影响。经过试验验证,波长愈短,吸收率越高。材料对激光的吸收率随温度而变化的趋势是随温度升高而吸收率增大,金属材料在室温时的吸收率均很小,当温度升高到接近熔点时,其吸收率可达40%-50%,如果温度接近沸点,其吸收率高达90%,并且激光功率越大,金属的吸收率越高,增大表面粗糙度和利用涂层材料也都可以提高吸收率。

 



下一篇:没有了
上一篇:瓷砖背景墙制作流程方法解析

深圳市远景天成贸易有限公司 是一家集数控、光电产品研发、生产制造、销售、维修服务为一体的高新技术企业
Copyright © 2003-2013 版权所有 深圳市远景天成贸易有限公司 粤ICP备13076606号-1 All rights reserved.