激光切割解析

1、汽化切割

　　在高功率密度激光束的加热下，材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快，足以避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。

　　2、熔化切割

　　当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞。一旦这种小孔形成，它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化物质所包围，然后，与光束同轴的辅助气流把孔洞四周的熔融材料带走。随着工件移动，小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射，熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。

　　3、氧化熔化切割

　　熔化切割一般使用惰性气体，假如代之以氧气或其它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，称为氧化熔化切割。

　　4、控制断裂切割

　　对于轻易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是：激光束加热脆性材料小块区域，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度，激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。

激光切割的原理

　　激光切割是用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面，使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定外形的切缝。

　　激光切割的应用领域

　　机床、工程机械、电气开关制造、电梯制造、粮食机械、纺织机械、机车制造、农林机械、食品机械、特种汽车、石油机械制造、、环保设备、家用电器制造、大电机硅钢片等各种机械制造加工行业。

　　激光切割的显着优势

　　1．精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.02 mm

　　2．切缝窄：激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很快加热至气化程度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切口宽度一般为0.10～0.20mm。

　　3．切割面光滑：切割面无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以内。

　　4．速度快：切割速度可达10m/min，最大定位速度可达70m/min，比线切割的速度快很多。

　　5．切割质量好：无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。

　　6．不损伤工件：激光切割头不会与材料表面相接触，保证不划伤工件。

　　7．不受被切材料的硬度影响：激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工，不管什么样的硬度，都可以进行无变形切割。

　　8．不受工件外形的影响：激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割管材及其它异型材。

　　9．可以对非金属进行切割加工：如塑料、木材、PVC、 皮革、纺织品、有机玻璃等。

　　10．节约模具投资：激光加工不需模具，没有模具消耗，无须修理模具，节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，尤其适合大件产品的加工。

　　11．节省材料：采用电脑编程，可以把不同外形的产品进行整张板材料套裁，最大限度地提高材料的利用率。

　　12．提高新产品开发速度：产品图纸形成后，马上可以进行激光加工，在最短的时间内得到新产品的实物。

　　激光切割的材料和厚度

　　材料 厚度(mm)
　　不锈钢板 0.2-12.0
　　碳 钢 板 0.1-25.0
　　彩 钢 板 0.2-2.0
　　矽 钢 板 0.3-1.0
　　铝板 0.1-10.0
　　黄 铜 板 0.2-3.0
　　亚克力板 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)