板厚的切透對(duì)
激光切割機(jī)的局限。金屬激光切割機(jī)在實(shí)際切割過(guò)程中,能切透的板厚其實(shí)也是有限的,而這就與切割前沿鐵不能穩(wěn)定燃燒密切相關(guān)。在燃燒過(guò)程要能持續(xù)進(jìn)行,切縫頂部的溫度必須達(dá)到燃點(diǎn)。單獨(dú)靠鐵氧燃燒反應(yīng)釋放的能量,實(shí)際上不能確保燃燒過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。一方面,是由于切縫被噴嘴噴出的氧流連續(xù)冷卻,降低了切割前沿的溫度:另一方面,燃燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表面,阻礙氧的擴(kuò)散,當(dāng)氧的濃度降低到一定程度時(shí),燃燒過(guò)程將會(huì)熄滅。采用傳統(tǒng)會(huì)聚性光束進(jìn)行激光切割時(shí),激光束作用于表面的區(qū)域很小,由于激光功率密度很高,所以不僅僅在激光輻射的區(qū)域,工件表面溫度達(dá)到了燃點(diǎn),而且由于熱傳導(dǎo),一個(gè)更寬的區(qū)域達(dá)到了燃點(diǎn)溫度。而氧流作用于工件表面的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區(qū)域, 要發(fā)生強(qiáng)烈地燃燒反應(yīng),而且在激光束照射的光斑外圍也要同時(shí)發(fā)生燃燒。厚板切割時(shí),切割速度相當(dāng)慢,工件表面鐵氧燃燒的速度要比切割頭行進(jìn)的速度快。燃燒持續(xù)一段時(shí)間后,由于氧的濃度下降,而導(dǎo)致燃燒過(guò)程熄滅。只有當(dāng)切割頭行進(jìn)到該位置時(shí),燃燒反應(yīng)又重新開(kāi)始。切割前沿的燃燒過(guò)程是周期性地進(jìn)行,而如這樣就會(huì)導(dǎo)致切割前沿的溫度波動(dòng),切口質(zhì)量變差。