在薄板的高速切割中,熔融能力高的聚焦后光束模式比較合適。通常激光切割中采用的都是短焦距透鏡的單模式聚光。但在厚板切割中,如果僅提高熔融能力,則不能將熔融金屬從切縫中有效排出,可高質量切割的加工條件裕度也比較窄。
在碳鋼的厚板切割中,光束模式將對切縫形狀起決定作用。
厚板使用激光切割機加工的關鍵就是要讓需要通過激光照射進行熔融的區(qū)域達到高溫,而不需要熔融的區(qū)域則要盡量保持低溫。
特別是在切割起點處.被加工物表面的熔融現(xiàn)象將直接受光束模式影響。在激光照射處,熔融是從激光強度高的中點部分向四周擴做,并在光束模式能量密度低的位置處停止。光束模式的坡角部分能量強度分布傾角越大,則向切縫周圍的熱輸入就會越少。
相反,如果傾角很小,則切縫的熔融就很難在需要停止的地方停止,燃燒范圍會擴大,從而造成熱能失控,引起過燒。
如果被加工物的切縫寬度邊界處的溫度過高,則燃燒在從切縫中點向四周擴散時,就很難停止在切縫寬度的邊界處,會導致過燒發(fā)生。
因而多重光束模式與單一光束模式相比,坡角部分的梯度大、對透鏡的負荷少,比較適合于碳鋼厚板的激光切割。
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