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,基本沒有工件變形。切割質(zhì)量好,由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。①激光切割切口細(xì)窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。 ②切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為一道工序,無需機(jī)械加工,零部件可直接使用。激光切割機(jī)選購(gòu)要考慮的因素很多,除了要考慮目前加工工件的大尺寸、材質(zhì)、需要切割的大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考慮未來的發(fā)展方向,比如所做產(chǎn)品的技術(shù)改型后要加工的大工件大小、鋼材市場(chǎng)所提供材料的幅面針對(duì)自己的產(chǎn)品哪種省料,上下料時(shí)間等等。
穿孔操作要點(diǎn)。世紀(jì)切割加工時(shí),有的零件從板材的內(nèi)部開始切割,這就要先在板材上打孔。一種方法是采用連續(xù)激光,在薄板上穿孔,可以用正常的輔助氣體壓力,光束照射0.2~1s就能貫穿工件,然后即可轉(zhuǎn)入切割。切割由于激光的傳輸特性,激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái),整個(gè)切割過程可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí),只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進(jìn)行二維切割,又可實(shí)現(xiàn)三維切割。防止工件銳角轉(zhuǎn)折處的燒熔。用連續(xù)激光切割帶有銳角零件時(shí),如切割參數(shù)匹配或操作不當(dāng),在銳角的轉(zhuǎn)折處很容易發(fā)生自燒熔,不能形成轉(zhuǎn)角處的尖角。這不僅使該部位的質(zhì)量變差,而且還會(huì)影響隨后的切割。解決這一問題的方法是選擇適宜的切割參數(shù),而采用脈沖激光切割時(shí)不存在銳角轉(zhuǎn)折處的燒熔問題。
利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,隨著光束對(duì)材料的移動(dòng),孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫,完成對(duì)材料的切割。非接觸式切割:激光切割時(shí)割炬與工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過程噪聲低,振動(dòng)小,無污染。切割材料的種類多與氧切割和等離子切割比較,激光切割材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對(duì)于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對(duì)激光的吸收率不同,表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。采用CO2激光器,各種材料的激光切割性能。