I metalli non ferrosi si riferiscono generalmente a tutti i metalli tranne il ferro (a volte inclusi manganese e cromo) e le leghe a base di ferro. Anche l'alluminio e le sue leghe sono metalli non ferrosi. Nel settore della lavorazione dei metalli, le macchine da taglio laser sono apparecchiature di lavorazione comuni. Le macchine da taglio laser fibra possono lavorare l'alluminio e le sue leghe.
Taglio laser dell'alluminio e delle sue leghe: l'alluminio puro è più difficile da tagliare rispetto ai metalli a base di ferro a causa del suo basso punto di fusione, dell'elevata conduttività termica e soprattutto del suo basso tasso di assorbimento per il laser CO2. Non solo la velocità di taglio è lenta, ma il bordo inferiore del taglio tende ad aderire alle scorie e la superficie di taglio è ruvida. A causa della presenza di altri elementi di lega nella lega di alluminio, il tasso di assorbimento della CO2 e del laser aumenta allo stato solido, rendendola più facile da tagliare rispetto all'alluminio puro. Anche lo spessore di taglio e la velocità di taglio sono leggermente superiori. Attualmente il taglio dell'alluminio e delle sue leghe viene solitamente effettuato utilizzando laser CO2, laser continuo o laser pulsato.
Taglio laser continuo a gas CO2:
(1) Potenza del laser.
La potenza del laser necessaria per il taglio dell'alluminio e delle sue leghe è maggiore di quella necessaria per il taglio delle leghe di ferro. Un laser con una potenza di 1 kW può tagliare alluminio puro industriale con uno spessore massimo di circa 2 millimetri, nonché piastre in lega di alluminio con uno spessore massimo di circa 3 millimetri. Un laser con potenza di 3kW può tagliare alluminio puro industriale con uno spessore massimo di circa 10mm. Il laser ha una potenza di 5,7kw e può tagliare alluminio puro industriale. Lo spessore massimo è di circa 12,7 mm e la velocità di taglio può raggiungere 80 cm/min.
(2) Il tipo e la pressione del gas ausiliario.
Il tipo e la pressione del gas ausiliario hanno un impatto significativo sulla velocità di taglio, sull'adesione delle scorie di taglio e sulla rugosità della superficie di taglio durante il taglio dell'alluminio e delle sue leghe.
Utilizzando O2 come gas ausiliario, il processo di taglio è accompagnato da una reazione di ossidazione esotermica, utile per migliorare la velocità di taglio.
Utilizzando N2 come gas ausiliario, poiché l'N2 non reagisce con il metallo base durante il processo di taglio, la perforabilità della scoria non è molto buona. Anche se è appeso nella parte inferiore del taglio, è facile da rimuovere.
Quando si tagliano le leghe di alluminio per l'aviazione, viene utilizzato anche il doppio flusso d'aria ausiliario. L'ugello interno spruzza azoto mentre l'ugello esterno spruzza ossigeno, con una pressione del gas di 0,8 M pa, per ottenere una superficie di taglio priva di residui viscosi.
(3) Processo e parametri di taglio.
Il principale problema tecnico del taglio laser continuo a CO2 dell'alluminio e delle sue leghe è quello di eliminare l'inclusione di scorie e migliorare la rugosità della superficie di taglio. Oltre a selezionare il gas ausiliario e la velocità di taglio appropriati, è possibile adottare anche le seguenti misure per evitare la formazione di scorie.
Pre-rivestire uno strato di agente antiscoria a base di grafite sul retro della piastra di alluminio.
La pellicola utilizzata per l'imballaggio delle piastre in lega di alluminio può anche impedire l'adesione delle scorie.