激光切割工件表面使工件材料加熱、熔化和汽化
例如激光劃線和激光硬化,必須確保其功率密度和相互作用時
間的關系是完全相反的。激光劃線物汽化必須達到幾個微米的深度
,以滿足規定的質量和特征分辨率。另一方面,采用非常低的功率
密度對單位工件表面進行硬化直至滿足要求,在所有涉及的金屬加
工過程中,相互作用時間較長。
因此,不同功率密度和相對較短的相互作用時間,與材料的重
熔有關。包括母材或母材與填充材料均熔化的過程。在母材和填充
材料都需要熔化的情況下,所需功率密度較高,例如激光焊接和合
金化。由于材料是被涂覆在母材的表面且僅需將填充材料熔化,因
此涂覆所需的功率密度較低。然而,在焊接和母材合金化過程中所
需的功率密度與焊接材料或合金化的材料有關。如果激光表面硬化
必須通過重熔實現,那么在選擇功率密度時還需考慮重熔和改性層
的深度。激光切割所需功率密度稍高于深熔焊。在切割領域,應將
激光束聚焦于工件表面或略低于表面。這樣才可得到足夠大的功率
密度使工件材料加熱、熔化和汽化。激光切割所得到形貌與材料汽
化緊密相連,特別是熔池溢出和氧助燃氣吹出。
在實際運用中通常以激光器的類型及其較大輸出功率為參考。
在激光功率一定的情況下,主要關心的是可以對哪些材料采用什么
處理方法進行處理。
因此,塑料和橡膠鉆孔所需的激光功率與陶瓷材料鉆孔所需的
激光功率是不同的。陶瓷鉆孔所需功率是塑料鉆孔的1000倍。