激光切割原理

　　高能激光光纖激光切割機(jī)利用激光束照射工件表層時(shí)釋放的能量，將工件熔化蒸發(fā)，從而達(dá)到切割雕刻的目的。不需要開模和刀具，對產(chǎn)品沒有應(yīng)力影響。它具有精度高、切割速度快、不受切割圖案限制、自動(dòng)排版節(jié)省材料、切割平滑、加工成本低等特色。特別適用于不銹鋼、碳鋼等鈑金加工行業(yè)。

　　激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)。同時(shí)，熔融材料被與光束同軸的高速氣流吹走，從而切割工件。激光切割是熱切割方法之一。

　　激光切割是利用高功率密度的激光束掃描材料表層，在極短的時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千到幾萬攝氏度，使材料熔化或汽化，然后用高壓氣體將熔化或汽化的材料吹離狹縫，從而達(dá)到切割材料的目的。激光切割中，由于隱形光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，激光刀頭的機(jī)械部分與工件沒有接觸，工作時(shí)不會(huì)劃傷工作面；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切削熱影響區(qū)小，板材變形小，切削縫窄(0.1mm? ?~ 0.3mm)；切口無機(jī)械應(yīng)力和剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表層；數(shù)控編程可以加工任何方案，大寬度切割整板，省時(shí)經(jīng)濟(jì)。

　　激光切割主要是CO2激光切割，用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表層熔化材料，用與激光束同軸的壓縮氣體吹走熔化的材料，使激光束和材料沿一定軌跡相對運(yùn)動(dòng)，從而形成一定形狀的狹縫。與其他方法相比，CO2激光切割技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢：

? ? ?1)激光切割質(zhì)量好。切口寬度窄(一般為0.10.5mm)，精度高(一般孔中心距偏差為0.10.4mm，輪廓尺寸偏差為0.10.5mm)，切口表層粗糙度好(一般Ra為12.525m)，切口無需再加工即可焊接。

? ? ?2)激光切割速度快。比如8mm厚的碳鋼在2KW激光功率下切割速度為1.6m/min；2mm厚不銹鋼切削速度為3.5m/min，熱影響區(qū)小，變形很小。

? ? ?3)清理、安全、無污染。大大改善了操作人員的工作環(huán)境。當(dāng)然，從精度和缺口表層粗糙度來說，CO2激光切割是無法超越電加工的。就切割厚度而言，很難達(dá)到火焰和等離子切割的水平。

　　CO2激光切割的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

? ? ? ?一、焦點(diǎn)位置控制技術(shù)。聚焦透鏡的焦深越小，焦斑直徑越小，因此控制焦點(diǎn)相對于被切割材料表層的位置非常重要。

? ? ? ?二、是切割打孔技術(shù)。任何一種熱切割工藝，除了少數(shù)情況，都可以從板材邊緣開始，一般需要在板材上打一個(gè)小孔。之前是用打孔機(jī)在激光沖壓復(fù)合機(jī)上打孔，然后用激光從小孔上切割。

? ? ? ?第三，噴嘴設(shè)計(jì)和氣流控制技術(shù)。當(dāng)用激光切割鋼時(shí)，氧氣和聚焦的激光束通過噴嘴發(fā)射 到待切割的材料上，從而形成氣流。氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流要大，速度要高，這樣足夠的氧化作用才能使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)；同時(shí)，有足夠的動(dòng)量吹出熔化的物質(zhì)。激光切割工藝有很多種，其中熔化切割是使入射激光束的功率密度高于一定值，使光束照射點(diǎn)的材料內(nèi)部開始蒸發(fā)，形成孔洞；汽化切割是利用高功率密度的激光束，避免熱傳導(dǎo)造成的熔化，使部分材料蒸發(fā)成蒸汽而消失；氧化熔化切割是指材料在激光照射下被點(diǎn)燃