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            切割脆性介質時激光刀模和傳統對比

            文章出處:人氣:58發表時間:2020/9/28 15:00:16

                激光切割和傳統方法區別明顯,與傳統的切割方法相比,激光切割金屬板有幾個優點。這些優點包括高速和局部加工、操作精度、低切割浪費和凈成形。然而,激光切割材料時面臨切割困難的問題。這是因為,由于激光在表面的照射,局部加熱可以被基底的反射率或高導熱性的散熱所抑制。另外,由于激光切割過程中產生的熱致開裂,使得陶瓷材料的激光切割具有挑戰性。在激光切割過程中,激光參數的選擇和工件材料的性能對最終產品的質量有很大的依賴性,從而保證最終產品的高質量。金屬基體的高導熱材料之一是青銅,由于其低摩擦系數而被用于軸承。由于激光切割涉及到高溫加工,切割區域產生的溫度梯度會導致較高的熱應力。根據所用基材的機械性能,切割表面會形成裂紋,限制了激光切割部件的實際應用。因此,對難加工材料的激光切割研究就顯得尤為重要。這反過來又為激光在實際應用中的加工能力提供了有用的信息。

            在這一章,激光切割青銅,氧化鋁磚,凱夫拉,碳復合材料,楔塊。此外,還包括了直接和圓形切割這些材料的例子。文中給出了熱應力場和溫度場的計算公式,并與先前的研究結果進行了討論

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                在激光刀模切割脆性介質的特性。切割脆性材料

            激光切割陶瓷、半導體、玻璃等脆性材料,在刀具磨損和切削速度方面克服了機械加工的困難。然而,激光切割脆性材料通常會導致微裂紋、切割路徑偏差和不良熱效應,如重鑄、飛濺和碎片。激光切割脆性材料的技術很多,包括熱蒸發/熔體噴射和可控斷裂。研究發現,體積吸收(使用對被切割材料部分透明的激光束)可以在遠低于熔化或相變溫度的溫度下產生單個裂紋,從而快速切割透明和半透明材料。因此,可以實現“隱形”切割,無碎屑和碎屑(如圖2.2所示)。在激光切割脆性和低導熱材料時,高溫度梯度會產生熱應力,有時會導致不希望出現的微裂紋和切割偏差。因此,控制陶瓷/半導體/玻璃材料切割過程中的熱輸入對切割過程的成功至關重要。激光切割脆性材料的應力發展和熱場管理是激光切割成功的關鍵。


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