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激光切割加工

爆l破穿孔——材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個凹坑，然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一個孔。一般孔的大小與板厚有關(guān)，爆l破穿孔平均直徑為板厚的一半，因此對較厚的板爆l破穿孔孔徑較大，且不圓，不宜在加工精度要求較高的零件上使用，只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同，飛濺較大。2、原理：激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面，在極短時間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達到切割材料的目的。

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光纖激光切割機是站在巨人肩膀上的進步。它首先是在國外發(fā)達國家開始興起，帶動了其相關(guān)制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國近年來開始迎頭趕超，并且已經(jīng)在光纖激光切割機領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)后來居上。這一成果使得中國縮短了制造與國外裝備制造差距，甚至有可能使得中國裝備制造趕上國外裝備制造技術(shù)的步伐，光纖激光切割機助力中國制造業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。鈑金加工光纖激光切割機近年來在汽車鈑金加工領(lǐng)域可謂是風生水起，激光切割產(chǎn)業(yè)作為汽車鈑金行業(yè)的一支主力軍，隨著光纖激光切割機技術(shù)的不斷發(fā)展，與之相互碰撞融合，創(chuàng)造無限生機。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。

激光切割

激光切割的切縫窄，工件變形小。

激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。十二，縮短了新產(chǎn)品制造周期：新產(chǎn)品試制，數(shù)量小，結(jié)構(gòu)不確定、隨時會改動‘，根本不能出模具，激光切割機大大縮短了新產(chǎn)品制造周期，減少了模具投入。

切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學反應(yīng)氧化材料，同時幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙l烯一類塑料使用壓縮空氣，棉、紙等材料切割使用惰性汽體。進入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡，防止進入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導致鏡片過熱。⑶切割材料無須考慮它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響，任何硬度的材料都可以切割。

大多數(shù)有機與無機材料都可以用激光切割。在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它是什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。

當然，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導體，因此激光切割很困難，甚至不能切割。

激光切割刺、皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對許多機電制造行業(yè)來說，由于微機程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；激光加工已越來越成為金屬加工行業(yè)不可缺少的幫手，并取得了重大的經(jīng)濟和社會效益。盡管它加工速度還慢于模沖，但它沒有模具消耗，無須修理模具，還節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省了加工費用，降低了生產(chǎn)成本，所以從總體上考慮是更合算的。2、激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸加工。

激光束聚焦后形成具有極強能量的很小作用點，把它應(yīng)用于切割有許多特點。首先，激光光能轉(zhuǎn)換成驚人的熱能保持在的區(qū)域內(nèi)，可提供（1）狹的直邊割縫；（2）1小的鄰近切邊的熱影響區(qū)；（3）的局部變形。其次，激光束對工件不施加任何力，它是無接觸切割工具，這就意味著（1）工件無機械變形；（2）無刀具磨損，也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問題；（3）切割材料無須考慮它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性強，并有高的適應(yīng)性和柔性，因而（1）與自動化設(shè)備相結(jié)合很方便，容易實現(xiàn)切割過程自動化；（2）由于不存在對切割工件的限制，激光束具有無限的仿形切割能力；切割速度快用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達600cm/min。（3）與計算機結(jié)合，可整張板排料，節(jié)省材料。

激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統(tǒng)。從激光發(fā)生器發(fā)出的光束經(jīng)過反射鏡1、2、3到達切g(shù)e頭上的聚焦透鏡，聚焦后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動；橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動；勞動力成本日漸提高，需要通過設(shè)備引進、改造，提高自動化程度，減少對人工的依賴。z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出，在切割過程中，隨著橫梁作x向運動，z軸部分作y向運動，光路的長度時刻發(fā)生著變化。