金屬激光切割

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。另外鋁材料不耐高溫，切割鋁材過(guò)程中容易出現(xiàn)毛刺，因此需要著重控制工藝，得到理想的切割質(zhì)量。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。

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切割加工小孔（直徑小與板厚）變形情況的分析　

這是因?yàn)闄C(jī)床（只針對(duì)大功率激光切割機(jī)）在加工小孔時(shí)不是采取爆l破穿孔的方式，而是用脈沖穿孔（軟穿刺）的方式，這使得激光能量在一個(gè)很小的區(qū)域過(guò)于集中，將非加工區(qū)域也燒焦，造成孔的變形，影響加工質(zhì)量。那么數(shù)控光纖激光切割機(jī)，則是“魔法師”的翹楚，作為金屬材料加工行業(yè)的首l選機(jī)型，它具備強(qiáng)大的切割能力、“飛一般”的切割速度、超高穩(wěn)定性、高質(zhì)量的加工、極低的運(yùn)行成本以及超高的適應(yīng)能力。這時(shí)我們應(yīng)在加工程序中將脈沖穿孔（軟穿刺）方式改為爆l破穿孔（普通穿刺）方式，加以解決。而對(duì)于較小功率的激光切割機(jī)則恰好相反，在小孔加工時(shí)應(yīng)采取脈沖穿孔的方式才能取得較好的表面光潔度。

金屬切割領(lǐng)域光纖激光應(yīng)用前景探討

　自激光誕生以來(lái)，產(chǎn)業(yè)界就對(duì)其優(yōu)異的性能報(bào)以極大的興趣，并捷足先登獲得了應(yīng)用。預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)界2011使用的激光器產(chǎn)品銷售額超過(guò)17億美元，而激光設(shè)備的銷售額超過(guò)66億美元。其中，金屬加工行業(yè)占居絕大部分。

　　在金屬加工行業(yè)，激光的應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史。如何選擇合適的穿刺點(diǎn)呢，下面我們就來(lái)就激光切割機(jī)的穿刺點(diǎn)來(lái)探討下。長(zhǎng)期以來(lái)，金屬切割領(lǐng)域，1000W以上的CO2激光器占主導(dǎo)地位。近年，以華俄激光為代表的國(guó)內(nèi)激光設(shè)備商推出的中功率（500W）燈棒式Y(jié)AG金屬激光切割機(jī)獲得了市場(chǎng)的廣泛的認(rèn)可，占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)低端金屬切割機(jī)市場(chǎng)。

激光切割的主要工藝

在高功率密度激光束的加熱下，材料表面溫度升至沸點(diǎn)溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。

2、熔化切割。

當(dāng)入射的激光束功率密度超過(guò)某一值后，光束照射點(diǎn)處材料內(nèi)部開(kāi)媽蒸發(fā)，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。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。小孔被熔化金屬壁所包圍，然后，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動(dòng)，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續(xù)沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續(xù)或脈動(dòng)地從縫內(nèi)被吹走。

3、氧化熔化切割。

熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃，與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源，稱為氧化熔化切割。

4、控制斷裂切割。

對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料，通過(guò)激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。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。這種切割過(guò)程主要內(nèi)容是：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形，導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。