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激光切割機(jī)可以切割玻璃等脆性材料嗎?

發(fā)布時(shí)間:2019-09-05點(diǎn)擊量:

  材料擁有在外力作用下(如拉伸、 沖擊等)僅產(chǎn)生很小的變形即破壞斷裂的性質(zhì)就是我們通常說的脆性材料,砼,磚,玻璃,石具有以上特性。相反生鐵金銀等的柔性就很好變性而不斷裂故不屬于脆性材質(zhì)。

  這么脆弱的材料可以用激光切割機(jī)來進(jìn)行加工嗎?

  傳統(tǒng)上我們一直采用金剛石或砂輪的機(jī)械方法對脆性材料進(jìn)行切割。傳統(tǒng)的玻璃切割手段采用硬質(zhì)合金或金剛石刀具,該方法進(jìn)行劃刻和切割存在著一些缺陷。材料的去除會(huì)導(dǎo)致碎屑、碎塊和微裂痕的產(chǎn)生,使切割邊緣的強(qiáng)度降低,從而需要再進(jìn)行一道清理工序。由此工藝帶來的深裂紋通常不會(huì)垂直于玻璃表面,原因在于機(jī)械力所生成的分割線一般是非垂直的。而且,機(jī)械力作用于薄玻璃帶來的產(chǎn)量損失也是一個(gè)負(fù)面因素。隨著激光應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大,目前越來越多地采用激光來切割玻璃等脆性材料。

激光切割機(jī)

  激光切割機(jī)切割脆性材料既是一個(gè)復(fù)雜的光致熱過程,同時(shí)也是一個(gè)復(fù)雜的激光于材料相互作用的過程。激光切割機(jī)在切割過程中,光束經(jīng)切割頭的透鏡聚焦成一個(gè)很小的焦點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到高的功率密度,其中切割頭固定在z軸上。這時(shí),光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時(shí),一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點(diǎn)與材料的相對運(yùn)動(dòng),使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。

  利用激光切割機(jī)切割脆性材料的優(yōu)越性:切割斷面整齊,無需后續(xù)多步處理,對原材料性質(zhì)和形態(tài)的改變均較小,易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控控制等。