激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)技術(shu)是(shi)(shi)一種先(xian)進(jin)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)割(ge)工具(ju)(ju),其原(yuan)理(li)是(shi)(shi)利用高功(gong)率高密度(du)(du)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束照射被切(qie)(qie)(qie)割(ge)材料,通過(guo)高溫加熱至汽(qi)化溫度(du)(du),形(xing)成(cheng)孔洞,再連續移動激(ji)(ji)光(guang)(guang)束,完成(cheng)切(qie)(qie)(qie)割(ge)。該切(qie)(qie)(qie)割(ge)法(fa)是(shi)(shi)熱切(qie)(qie)(qie)割(ge)處理(li)的(de)(de)一種。激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)高效(xiao)環(huan)保,切(qie)(qie)(qie)割(ge)質量好,速度(du)(du)快,提升切(qie)(qie)(qie)割(ge)效(xiao)率,逐漸取代傳統的(de)(de)刀具(ju)(ju)切(qie)(qie)(qie)割(ge)方(fang)式。但是(shi)(shi),激(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)過(guo)程中也有很多因素在影(ying)響(xiang)被切(qie)(qie)(qie)割(ge)材料的(de)(de)完成(cheng)質量。
影響激光切(qie)割(ge)機切(qie)割(ge)質量(liang)的因素(su)包括切(qie)割(ge)速度、焦點(dian)位(wei)置、輔(fu)助氣體(ti)、激光輸出功率以(yi)及工件特性(xing)等。
1、激光輸出(chu)功(gong)率
激(ji)光切(qie)割(ge)機是連續波輸出的(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)束產生(sheng)能(neng)量的(de)(de),激光(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)大小和模(mo)(mo)式(shi)選擇都會對切(qie)割質量有(you)影(ying)響。實際操作時,通(tong)常是調整到較(jiao)大功(gong)率(lv)來滿足切(qie)割較(jiao)厚的(de)(de)材料。此時光(guang)(guang)(guang)束模(mo)(mo)式(shi)(光(guang)(guang)(guang)束能(neng)量在橫(heng)斷(duan)面上的(de)(de)分布)顯得(de)(de)(de)更(geng)加重要。在小于大功(gong)率(lv)狀況(kuang)下焦點處卻(que)獲(huo)得(de)(de)(de)較(jiao)高(gao)功(gong)率(lv)密度,并(bing)獲(huo)得(de)(de)(de)較(jiao)佳切(qie)割質量。在激光(guang)(guang)(guang)器(qi)整個有(you)效(xiao)工作壽命期間(jian),模(mo)(mo)式(shi)并(bing)不一致(zhi)。光(guang)(guang)(guang)學元件的(de)(de)狀況(kuang)、激光(guang)(guang)(guang)工作混(hun)合氣(qi)體細微的(de)(de)變化和流(liu)量波動,都會影(ying)響模(mo)(mo)式(shi)機構。
2、焦點位置調整
焦(jiao)點與工(gong)件(jian)表(biao)面的相對(dui)位置(zhi)(zhi)(zhi)對(dui)保證切(qie)割(ge)(ge)質量尤(you)為重要(yao)。大多數情況(kuang)下(xia),切(qie)割(ge)(ge)時(shi)焦(jiao)點位置(zhi)(zhi)(zhi)剛處在工(gong)件(jian)表(biao)面,或稍微在表(biao)面以下(xia)。在整個切(qie)割(ge)(ge)過程(cheng)中,確保焦(jiao)點與工(gong)件(jian)相對(dui)位置(zhi)(zhi)(zhi)恒(heng)定(ding)是(shi)獲得穩定(ding)的切(qie)割(ge)(ge)質量的重要(yao)條件(jian)。當焦(jiao)點處于(yu)較佳(jia)位置(zhi)(zhi)(zhi)時(shi),割(ge)(ge)縫較小、效率較高,較佳(jia)切(qie)割(ge)(ge)速(su)度(du)可獲得較佳(jia)切(qie)割(ge)(ge)結果。在大多數應用情況(kuang)下(xia),光束焦(jiao)點調整到(dao)剛處于(yu)噴嘴(zui)下(xia)。噴嘴(zui)與工(gong)件(jian)表(biao)面間距一般為1.5mm左右。
激光束聚焦(jiao)(jiao)(jiao)后光斑(ban)(ban)大(da)小與透(tou)鏡焦(jiao)(jiao)(jiao)長(chang)(chang)成正比,光束經短焦(jiao)(jiao)(jiao)長(chang)(chang)透(tou)鏡聚焦(jiao)(jiao)(jiao)后光斑(ban)(ban)尺寸很(hen)小,焦(jiao)(jiao)(jiao)點處功(gong)率密(mi)度很(hen)高(gao),對(dui)材料切割(ge)很(hen)有利(li);缺(que)點是焦(jiao)(jiao)(jiao)深很(hen)短,調節(jie)余量小,比較適用于高(gao)速切割(ge)薄型材料。長(chang)(chang)焦(jiao)(jiao)(jiao)長(chang)(chang)透(tou)鏡有較寬(kuan)焦(jiao)(jiao)(jiao)深,具有足夠功(gong)率密(mi)度,比較適合切割(ge)厚工件。

3、切割速度
材(cai)料(liao)的(de)切割速度(du)(du)與(yu)激光功率密(mi)(mi)度(du)(du)成正比(bi)(bi),即增加功率密(mi)(mi)度(du)(du)可提(ti)高切割速度(du)(du)。切割速度(du)(du)與(yu)被切割材(cai)料(liao)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)(比(bi)(bi)重)和厚度(du)(du)成反比(bi)(bi)。當其他(ta)參(can)數保持不變(bian),提(ti)高切割速度(du)(du)的(de)因(yin)素(su)是:提(ti)高功率(在一定范(fan)圍(wei)內,如(ru)(ru)500~2 000W);改善(shan)光束模式(如(ru)(ru)從高階模到(dao)低(di)階模直(zhi)至(zhi)TEM00);減小聚(ju)(ju)焦光斑尺寸(如(ru)(ru)采用短焦距透鏡聚(ju)(ju)焦);切割低(di)起始(shi)蒸發能的(de)材(cai)料(liao)(如(ru)(ru)塑料(liao)、有機玻(bo)璃等);切割低(di)密(mi)(mi)度(du)(du)材(cai)料(liao)(如(ru)(ru)白松木(mu)等);切割薄型材(cai)料(liao)。
4、輔(fu)助氣體壓力
材(cai)(cai)(cai)料(liao)運用激(ji)光(guang)切(qie)割機(ji)切(qie)割都需要使用輔助氣體(ti),氣體(ti)壓(ya)(ya)力大小是個極(ji)為(wei)重要的因(yin)素。輔助氣體(ti)與激(ji)光(guang)束同(tong)軸(zhou)噴出,保護透鏡免受污染并吹走切(qie)割區底部熔(rong)渣。對(dui)非(fei)金(jin)屬材(cai)(cai)(cai)料(liao)和(he)部分金(jin)屬材(cai)(cai)(cai)料(liao),使用壓(ya)(ya)縮空氣或惰性氣體(ti),處理融(rong)化和(he)蒸發材(cai)(cai)(cai)料(liao),同(tong)時(shi)抑制切(qie)割區過度燃燒。
對大多數金屬激光切割機則使用活性氣體(只要是O2),形成與熾熱金屬發生氧化放熱反應,這部分附加熱量可提高切割速度1/3~1/2。當高速切割薄型材料時,需要較高的氣體壓力以防止切口背面粘渣(熱粘渣到工件上還會損傷切邊)。當材料厚度增加或切割速度較慢時則氣體壓力宜適當降低,為了防止塑料切邊霜化,也以較低氣體壓力切割為好。