激光切割是利用經(jīng)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)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。激光切割設(shè)備通常采用計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制技術(shù)(CNC)裝置。采用該裝置后,就可以利用電話線從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工作站來接受切割數(shù)據(jù)。激光劃片與控制斷裂:激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。
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,振動小,無污染。激光切割前需先根據(jù)材質(zhì)調(diào)整光束焦點(diǎn)在工件上的位置,由于激光束,特別是CO2氣體激光,一般肉眼看不到,可采用楔形塊檢測出焦點(diǎn)位置,然后調(diào)節(jié)割炬的高度,使焦點(diǎn)處于設(shè)定位置。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。但是對于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,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。
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。一般來說,激光切割質(zhì)量可以由以下6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來衡量:⒈切割表面粗糙度Rz;⒉切口掛渣尺寸;⒊切邊垂直度和斜度u;⒋切割邊緣圓角尺寸r;⒌條紋后拖量n;⒍平面度F。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。