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發布時間:2019-09-05點擊量:
材料擁有在外力作用下(如拉伸、 沖擊等)僅產生很小的變形即破壞斷裂的性質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。
這么脆弱的材料可以用激光切割機來進行加工嗎?
傳統上我們一直采用金剛石或砂輪的機械方法對脆性材料進行切割。傳統的玻璃切割手段采用硬質合金或金剛石刀具,該方法進行劃刻和切割存在著一些缺陷。材料的去除會導致碎屑、碎塊和微裂痕的產生,使切割邊緣的強度降低,從而需要再進行一道清理工序。由此工藝帶來的深裂紋通常不會垂直于玻璃表面,原因在于機械力所生成的分割線一般是非垂直的。而且,機械力作用于薄玻璃帶來的產量損失也是一個負面因素。隨著激光應用范圍的逐步擴大,目前越來越多地采用激光來切割玻璃等脆性材料。
激光切割機切割脆性材料既是一個復雜的光致熱過程,同時也是一個復雜的激光于材料相互作用的過程。激光切割機在切割過程中,光束經切割頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切割頭固定在z軸上。這時,光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。
利用激光切割機切割脆性材料的優越性:切割斷面整齊,無需后續多步處理,對原材料性質和形態的改變均較小,易于實現數控控制等。