鐵氧體切割原理

鐵氧體切割聚焦成一個(gè)很小的光斑(其較小直徑可以小于0.1mm)，這樣焦點(diǎn)處的功率密度就可以達(dá)到很高，可以高于106 W/cm2。此時(shí)，光束輸入的熱量(由光能轉(zhuǎn)換而來)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分，材料被迅速加熱至汽化濕度，汽化形成孔洞。隨著鐵氧體切割光束與材料的相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，孔洞不斷形成寬度較窄(如0.1mm左右)的狹縫。邊緣發(fā)熱影響不大，基本沒有工件變形。

在鐵氧體切割過程當(dāng)中，還添加了適合切割材料的輔助氣體。切割鋼材時(shí)，要用氧氣作為輔助氣體，與熔融金屬發(fā)生放熱化學(xué)反應(yīng)，使材料氧化，同時(shí)幫助吹走切割縫中的熔渣。壓縮空氣用于鐵氧體切割聚丙烯等塑料，惰性氣體用于切割棉花和紙等易燃材料。進(jìn)入噴嘴的輔助氣體還可以冷卻對(duì)焦鏡頭，避免煙塵進(jìn)入鏡頭座污染鏡頭造成鏡頭過熱。

大多數(shù)有機(jī)和無機(jī)材料都可以用鐵氧體切割。在工業(yè)制造占重要地位的金屬加工業(yè)中，很多金屬材料，不管有什么硬度，都可以切割成型而不變形(目前比較先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)可以切割出接近20mm的工業(yè)鋼材厚度)。當(dāng)然，對(duì)于反射率高的材料，如金、銀、銅、鋁合金等，它們也是很好的傳熱導(dǎo)體，所以鐵氧體切割是非常困難的，甚至是不可能的(一些難以切割的材料可以用脈沖波激光束切割，由于脈沖波的峰值功率極高，材料對(duì)光束的吸收系數(shù)會(huì)瞬間迅速提高)。

鐵氧體切割無毛刺、無褶皺、精度高，優(yōu)于等離子切割。對(duì)于很多機(jī)電制造行業(yè)來說，由于現(xiàn)代的激光切割系統(tǒng)配有微電腦程序，可以方便地切割不同形狀和尺寸的工件(工件的圖紙也可以修改)，所以往往比沖壓成型工藝更受青睞。雖然它的加工速度比沖模慢，但是它沒有模具消耗，不需要修模，也節(jié)省了更換模具的時(shí)間，從而節(jié)省了加工成本，下降了產(chǎn)品成本，所以在經(jīng)濟(jì)上更劃算。

另一方面，從模具如何適應(yīng)工件設(shè)計(jì)尺寸和形狀變化的角度來看，鐵氧體切割也能充分發(fā)揮其精度高、再現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)。作為層壓模具的優(yōu)選制造方法，鐵氧體切割操作成本并不昂貴，因?yàn)樗恍枰冗M(jìn)的模具生產(chǎn)商，因此模具制造成本可以顯著下降。鐵氧體切割模具的額外好處是在模具邊緣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較淺的硬化層(熱影響區(qū))，從而提高模具在運(yùn)行中的耐磨性。鐵氧體切割的非接觸特性使圓鋸片切割成型無應(yīng)力占上風(fēng)，從而提高其使用年限。