激光切割加工技術(shù)的研究與應(yīng)用

佛山激光切割加工是激光加工行業(yè)中最重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),也是激光加工中應(yīng)用最早、使用最多的加工方法。它占整個(gè)激光加工業(yè)的70%以上。本文主要介紹激光切割原理，激光切割的特點(diǎn)，材料激光切割的主要影響因素分析，激光切割的主要工藝技術(shù)的發(fā)展和分析。目前激光切割主要是CO2激光切割，本文還介紹CO2激光切割的主要原理，以及CO2激光切割的加工特點(diǎn)，CO2激光切割的國(guó)內(nèi)外各領(lǐng)域的的應(yīng)用介紹。常用工程材料的激光切割介紹與分析。激光切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望，并根據(jù)其國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了激光切割技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
激光切割加工原理：
 激光束聚焦成很小的光點(diǎn)其最小直徑可小于 0.1mm），使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度可超過(guò)106W／cm2)。這時(shí)光束輸入（由光能轉(zhuǎn)換）的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分，材料很快加熱至汽化濕度，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（如0.1mm左右）的切縫，再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的效果。由于是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，激光刀頭的機(jī)械部分與工作無(wú)接觸，在工作中不會(huì)對(duì)工作表面造成劃傷；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無(wú)需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；切口沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力，無(wú)剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對(duì)幅面很大的整板切割，無(wú)需開模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。
影響激光切割質(zhì)量的因素
影響激光切割加工質(zhì)量的因素很多，激光切割加工的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)過(guò)程中的主要因素實(shí)施高度控制，使切割出的工件充分滿足客戶的要求，并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。除了以上4個(gè)最重要的變量以外，可能對(duì)切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還包括光束參數(shù)(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脈沖波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面狀態(tài))，以及割炬和噴嘴、外光路系統(tǒng)、工件固定等其他因素?？梢酝ㄟ^(guò)改變工件特性來(lái)提高切割質(zhì)量。鋼材表面溫度過(guò)高和銹蝕都能影響切割質(zhì)量。一般要求鋼板溫度要低，可以通過(guò)調(diào)整切割順序來(lái)降低鋼板表面溫度，要求一個(gè)位置割完后，調(diào)到較遠(yuǎn)的位置進(jìn)行切割，在調(diào)整過(guò)程中，要綜合考慮切割質(zhì)量和切割效率問(wèn)題：也可以通過(guò)在切割處使用水冷卻來(lái)降低鋼板溫度。鋼板表面銹蝕嚴(yán)重，嚴(yán)重影響切割質(zhì)量，導(dǎo)致切割豁口大，切割孔時(shí)，廢料清除不掉，增加后續(xù)處理成本。