[摘要]材料的不同会影响激光切割加工技术的吸收率吗?激光切割加工导电介质的特征是存在许多未被束缚的自由电荷,对金属来讲,电荷就是电子,其运动形成了电流(金属中1cm3中电子个数约为102的数量级),因此金属的电导率。
导电介质的特征是存在许多未被束缚的自由电荷,对金属来讲,电荷就是电子,其运动形成了电流(金属中1cm3中电子个数约为102的数量级),因此金属的电导率。很大,其电荷密度。会很快地衰减为零,可以认为金属中的电荷密度。为零。金属中,传导电子和进行热扰动的晶格或缺陷发生碰撞,将入射的光波能量不可逆地转化为焦耳热。因此,光波在金属中传播时,会被强烈地吸收。当光照射在清洁磨光的金属表面时,金属中的自由电子将在光波电磁场的作用下发生强迫振动,产生次波,这些次波构成了很强的反射波和较弱的透射波,这些透射波很快被吸收。
由物理光学可知,金属材料的折射率为复数,光波在金属中传播时,激光切割加工定义光波振幅衰减到表面振幅的1/e时的传播距离为穿透深度,这个穿透深度的数量级比波长的小。一种材料若是透明的,它的穿透深度必须大于它的厚度。可见光波只能透入金属表面很薄的一层内,因此通常情况下,金属是不透明的。
金属对光波具有强吸收和强反射作用。强吸收指的是在小于波长数量级的穿透深度内,金属中的传导电子将入射的光波能量转化为焦耳热,一般在10-11~10-10s的时间内被强烈地吸收,但由于穿透深度很小,因此电子耗散的总能量很小。强反射指的是由于金属表面的反射率比透明介质(如普通光学玻璃)的高得多,大部分入射能量都被金属表面反射掉。各种金属因其自由电子密度不同,反射光波的能力不同。一般情况下,自由电子密度越大,即电导率越大,反射率越高。