激光切割(Laser Cutting)

更新时间:2023-11-10 10:13:52.000Z

分类: 激光材料加工

别名: laser material processing, laser machining

定义: 利用强激光束切割材料

激光切割(Laser Cutting) 详述

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目录

1. 诞生背景

激光切割技术是在20世纪60年代,随着激光技术的发展而诞生的。当时,科学家们发现高能激光束可以瞬间融化金属,从而实现精确切割。这种切割方式不仅精度高,而且切割速度快,对材料的热影响区小,因此被广泛应用在各种工业生产中。

2. 相关理论或原理

激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射材料,使材料迅速熔化、汽化、蒸发或达到点火点,同时通过高速气流与激光束同轴吹走熔化或气化的材料,从而实现工件的开槽切割。

激光切割的基本原理可以用以下公式表示:

E = hv

其中,E是激光的能量,h是普朗克常数,v是激光的频率。这个公式表明,激光的能量与其频率成正比。

激光切割的过程中,激光束的能量密度是一个重要的参数,它决定了切割的效果和效率。能量密度可以用以下公式表示:

D = P / (πr²)

其中,D是能量密度,P是激光功率,r是激光束半径。这个公式表明,能量密度与激光功率成正比,与激光束半径的平方成反比。

3. 应用

激光切割技术广泛应用于金属材料、非金属材料、陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等多种材料的切割。在航空、汽车、电子、电器、机械硬件、新能源锂电、卫星、计算机、生物/医疗设备、精密仪器、食品和制药、工艺品、电影制作等众多领域都有应用。其高精度、高速度、高效率的特性,使得激光切割在现代制造业中占据了重要的地位。

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