使用高达120千瓦的高能激光器在激光穿孔过程中改变主要材料性能

　　作者：

　　斯蒂芬·赖希,马塞尔·戈斯曼，多米尼克·休诺斯克,塞巴斯蒂安·谢弗，马丁·卢克,马蒂亚斯·威克特 & 延斯·奥斯特霍尔茨

　　摘要

　　在激光材料加工中，由于反射、热传导和热辐射引起的能量损失起着重要作用。在这篇文章中，我们表明，随着激光强度的增加，样品中损失的能量对于金属穿孔过程变得不那么重要。我们比较了铝板和钢板的激光-物质相互作用。密度、熔点，尤其是导热系数等材料参数差异很大，因此与激光功率为 20 kW 的钢相比，铝的穿孔时间要长得多。然而，当激光功率超过 80 kW 时，这种行为会发生变化，其中铝的穿孔时间比钢的相应时间短。通过比较实验数据和模拟，我们得出结论，热传导是低功率下能量损失的主要因素，但在高激光功率下会降低。