激光切割解析

   1、汽化切割

　　在高功率密度激光束的加熱下，材料表面溫度升至沸點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某一值后，光束照射點處材料內(nèi)部開始蒸發(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。小孔被熔化物質(zhì)所包圍，然后，與光束同軸的輔助氣流把孔洞四周的熔融材料帶走。隨著工件移動，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，假如代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點燃，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

　　對于輕易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內(nèi)容是：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴重的機械變形，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。

    激光切割的原理

　　激光切割是用聚焦鏡將激光束聚焦在材料表面，使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定外形的切縫。
 
　　激光切割的應(yīng)用領(lǐng)域

　　機床、工程機械、電氣開關(guān)制造、電梯制造、糧食機械、紡織機械、機車制造、農(nóng)林機械、食品機械、特種汽車、石油機械制造、、環(huán)保設(shè)備、家用電器制造、大電機硅鋼片等各種機械制造加工行業(yè)。

　　激光切割的顯著優(yōu)勢

　　1．精度高：定位精度0.05mm，重復(fù)定位精度0.02 mm

　　2．切縫窄：激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度，材料很快加熱至氣化程度，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。切口寬度一般為0.10～0.20mm。

　　3．切割面光滑：切割面無毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以內(nèi)。

　　4．速度快：切割速度可達10m/min，最大定位速度可達70m/min，比線切割的速度快很多。

　　5．切割質(zhì)量好：無接觸切割，切邊受熱影響很小，基本沒有工件熱變形，完全避免材料沖剪時形成的塌邊，切縫一般不需要二次加工。

　　6．不損傷工件：激光切割頭不會與材料表面相接觸，保證不劃傷工件。

　　7．不受被切材料的硬度影響：激光可以對鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等進行加工，不管什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。

　　8．不受工件外形的影響：激光加工柔性好，可以加工任意圖形，可以切割管材及其它異型材。
 
　　9．可以對非金屬進行切割加工：如塑料、木材、PVC、 皮革、紡織品、有機玻璃等。

　　10．節(jié)約模具投資：激光加工不需模具，沒有模具消耗，無須修理模具，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，尤其適合大件產(chǎn)品的加工。

　　11．節(jié)省材料：采用電腦編程，可以把不同外形的產(chǎn)品進行整張板材料套裁，最大限度地提高材料的利用率。

　　12．提高新產(chǎn)品開發(fā)速度：產(chǎn)品圖紙形成后，馬上可以進行激光加工，在最短的時間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實物。

　　激光切割的材料和厚度

　　材料 厚度(mm)
　　不銹鋼板 0.2-12.0
　　碳 鋼 板 0.1-25.0
　　彩 鋼 板 0.2-2.0
　　矽 鋼 板 0.3-1.0
　　鋁板 0.1-10.0
　　黃 銅 板 0.2-3.0
　　亞克力板 0.5-30.0
　　PVC 板 0.5-30.0
　　中密度板 0.5-30.0
　　防 火 板 0.5-3.0
　　木板 0.5-30.0 (end)