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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(gè)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(gè)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(duì)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(shí)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(guò)材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬(wàn)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(dá)到切割材料的目的。

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光纖激光切割機(jī)是站在巨人肩膀上的進(jìn)步。它首先是在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始興起，帶動(dòng)了其相關(guān)制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)近年來(lái)開(kāi)始迎頭趕超，并且已經(jīng)在光纖激光切割機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)后來(lái)居上。這一成果使得中國(guó)縮短了制造與國(guó)外裝備制造差距，甚至有可能使得中國(guó)裝備制造趕上國(guó)外裝備制造技術(shù)的步伐，光纖激光切割機(jī)助力中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。鈑金加工光纖激光切割機(jī)近年來(lái)在汽車鈑金加工領(lǐng)域可謂是風(fēng)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(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，與之相互碰撞融合，創(chuàng)造無(wú)限生機(jī)。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)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(diǎn)，使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度。這時(shí)光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)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(duì)線性移動(dòng)，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(méi)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(shí)會(huì)改動(dòng)‘，根本不能出模具，激光切割機(jī)大大縮短了新產(chǎn)品制造周期，減少了模具投入。

切割過(guò)程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時(shí)利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同時(shí)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(jìn)入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡，防止進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過(guò)熱。⑶切割材料無(wú)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(jī)與無(wú)機(jī)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(jìn)行無(wú)變形切割。

當(dāng)然，對(duì)高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)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(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于微機(jī)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(lái)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(jì)和社會(huì)效益。盡管它加工速度還慢于模沖，但它沒(méi)有模具消耗，無(wú)須修理模具，還節(jié)約更換模具時(shí)間，從而節(jié)省了加工費(fèi)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(wú)接觸加工。

激光束聚焦后形成具有極強(qiáng)能量的很小作用點(diǎn)，把它應(yīng)用于切割有許多特點(diǎn)。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(duì)工件不施加任何力，它是無(wú)接觸切割工具，這就意味著（1）工件無(wú)機(jī)械變形；（2）無(wú)刀具磨損，也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問(wèn)題；（3）切割材料無(wú)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(qiáng)，并有高的適應(yīng)性和柔性，因而（1）與自動(dòng)化設(shè)備相結(jié)合很方便，容易實(shí)現(xiàn)切割過(guò)程自動(dòng)化；（2）由于不存在對(duì)切割工件的限制，激光束具有無(wú)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(dá)600cm/min。（3）與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可整張板排料，節(jié)省材料。

激光切割機(jī)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(guò)反射鏡1、2、3到達(dá)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(jī)身上不動(dòng)；橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運(yùn)動(dòng)作x向運(yùn)動(dòng)；勞動(dòng)力成本日漸提高，需要通過(guò)設(shè)備引進(jìn)、改造，提高自動(dòng)化程度，減少對(duì)人工的依賴。z軸上的反射鏡片3隨z軸的運(yùn)動(dòng)作y向的運(yùn)動(dòng)。從圖中不難看出，在切割過(guò)程中，隨著橫梁作x向運(yùn)動(dòng)，z軸部分作y向運(yùn)動(dòng)，光路的長(zhǎng)度時(shí)刻發(fā)生著變化。