水刀激光切割技术
水刀引导式激光器是激光器技术和水流技术的混合技术。在这个的激光切割工艺中,一个纤幼线状水刀被用作光波导,以使高功率激光射在工件上。与传统激光切割工艺相比,这种方法的主要优势在于:(1)平行的侧壁;(2)工件的低热量输入,归功于工件在激光脉冲之间的冷却恰好发生在它之前被加热的位置;(3)熔融金属及时排出,归功于水刀的高动量。相比与锯切,这种技术切割金属可以达到刺效果,施加在工件上的机械压力也小得多。
水刀引导激光切割系统,其中使用的水刀是5至50兆帕的纯去离子水和过滤水。喷嘴是由蓝宝石或钻石制成,以确保能够产生长而稳定的水刀。激光束,通过光纤由激光器传出,被校准,经过扩束器,然后集中穿过一个石英窗口,进入喷嘴。耦合单元和平常的光纤耦合单元类似,只除了喷嘴里的光亮度分布是平顶的,而且没有高斯分布。当激光进入水刀中,光在空气和水的接口处发生完全内反。
目前的水射流切割方式有低压水射流和高压水射流两种。低压水射流切割是使用高压水(14-69MPa)将切割磨料先在加压储罐中进行预混合,然后将混合后的磨料浆通过软管直接送入切割进行切割。被切割工件可距切割电源500m。或者在水下切割。
高压水射流切割是将高压水(大于240MPa)和干磨料通过各自的软管输送,然后在切割的混合室中混合,完成对物体的切割过程,即剪切和添加对于n种材料,工件一般在切割电源附近进行。
150毫米的钢板,铁锤,钛金属,,斧头,玻璃,好像任何的物体在它的面前,甚至世界硬的金刚石都是那么的脆弱,可以被轻易的切割开来。而且用水刀切过的物质,其还会保持原有的特性不变。1936年,美国和前苏联的尝试着将水进行加压,这样就形成了高压水射流,他们利用高压水进行矿区作业。1950 年,超高压,弗兰兹将水从一个非常小的喷嘴冲出,水冲出的瞬间就形成了高压射流,这个时候的高压水就可以用来切割一些木头。