Icke-järnmetaller avser i allmänhet alla metaller utom järn (ibland inklusive mangan och krom) och järnbaserade legeringar. Aluminium och dess legeringar är också icke-järnmetaller. Inom metallbearbetningsindustrin är laserskärmaskiner vanlig bearbetningsutrustning. Fiberlaserskärmaskiner kan bearbeta aluminium och dess legeringar.
Laserskärning av aluminium och dess legeringar: Rent aluminium är svårare att skära än järnbaserade metaller på grund av dess låga smältpunkt, höga värmeledningsförmåga och särskilt dess låga absorptionshastighet för CO2-laser. Inte bara är skärhastigheten långsam, utan skärets nedre kant är benägen att fastna i slagg och skärytan är grov. På grund av närvaron av andra legeringselement i aluminiumlegering ökar absorptionshastigheten för CO2 och laser i fast tillstånd, vilket gör det lättare att skära än rent aluminium. Skärtjockleken och skärhastigheten är också något högre. För närvarande utförs skärningen av aluminium och dess legeringar vanligtvis med CO2-laser, kontinuerlig laser eller pulslaser.
CO2 gas kontinuerlig laserskärning:
(1) Laserkraft.
Lasereffekten som krävs för att skära aluminium och dess legeringar är större än den som krävs för att skära järnlegeringar. En laser med en effekt på 1 kW kan skära industriellt rent aluminium med en maximal tjocklek på cirka 2 millimeter, samt aluminiumplåtar med en maximal tjocklek på cirka 3 millimeter. En laser med en effekt på 3kW kan skära industriellt rent aluminium med en maximal tjocklek på cirka 10 mm. Lasern har en effekt på 5,7kw och kan skära industriellt rent aluminium. Den maximala tjockleken är cirka 12,7 mm, och skärhastigheten kan nå 80 cm/min.
(2) Typ och tryck för hjälpgas.
Typen och trycket av hjälpgas har en betydande inverkan på skärhastighet, vidhäftning av skärslagg och grovhet på skärytan vid skärning av aluminium och dess legeringar.
Genom att använda O2 som hjälpgas åtföljs skärprocessen av en exoterm oxidationsreaktion, vilket är fördelaktigt för att förbättra skärhastigheten.
Genom att använda N2 som hjälpgas, eftersom N2 inte reagerar med basmetallen under skärningsprocessen, är slaggens borrbarhet inte särskilt bra. Även om den hängs i botten av snittet är den lätt att ta bort.
Vid skärning av aluminiumlegeringar för flyg används också dubbelt extra luftflöde. Det inre munstycket sprutar kvävgas och det yttre munstycket sprutar syreflöde, med ett gastryck på 0,8M pa, för att erhålla en skäryta utan trögflytande rester.
(3) Skärprocess och parametrar.
Det huvudsakliga tekniska problemet med CO2 kontinuerlig laserskärning av aluminium och aluminiumlegeringar är att eliminera slagginneslutning och förbättra skärytans grovhet. Förutom att välja lämplig hjälpgas och skärhastighet kan följande åtgärder även vidtas för att förhindra slaggbildning.
Förbelägg ett lager grafitbaserat slaggmedel mot klibbning på baksidan av aluminiumplåten.
Filmen som används för förpackning av aluminiumplåt kan också förhindra att slagg fastnar.