金屬激光切割加工的原理及發展趨勢

　　金屬激光切割加工是隨著制造技術的不斷進步而產生的。它利用能量聚焦的原理來發揮它的作用。在技術和標準的推動下，社會對精密儀器、模具制造和產品加工的要求更加精細化。因此，激光切割的出現可以精確地滿足人們的需求。此外，通過與計算機和機器人相關的設備相匹配，激光切割更加高效和標準。激光切割能保持切割的垂直、定向，切割的大小能準確地托住我，同時能保持切割口表面的光滑和穩定等。激光切割的應用涉及方方面面。

　　金屬激光切割加工是利用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，激光通過脈沖放電，輸出受控的重復高頻脈沖激光，形成一定頻率和一定脈寬的光束；脈沖激光束通過光路傳導和反射，并通過聚焦透鏡組聚焦在被加工物體的表面上，形成精細和高能量密度的光斑，焦點位于被加工表面附近，從而在瞬間高溫下熔化或氣化被加工材料。每個高能激光脈沖瞬間在物體表面濺射出一個小孔，在計算機的控制下，激光加工頭和被加工材料按照預先繪制的圖案進行連續的相對運動打點，從而將物體加工成所需的形狀。

　　在金屬激光切割加工過程中，與光束同軸的氣流從切割頭噴出，將熔化或氣化的材料從切口底部吹出(注意：如果吹出的氣體和待切割的材料產生熱效應反應，該反應將提供切割所需的額外能量；氣流還具有冷卻切割表面、減少熱影響區和確保聚焦鏡不受污染的效果)。與傳統的板材加工方法相比，激光切割具有切割質量高(切口寬度窄、熱影響區小、切口光滑)、切割速度快、柔性高(可任意切割任意形狀)、材料適應性廣等優點。

　　金屬激光切割加工工藝使用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面以熔化材料。同時，利用與激光束同軸的壓縮氣體吹走熔化的材料，激光束和材料沿一定的軌跡相對運動，從而形成一定形狀的狹縫。自20世紀70年代以來，隨著CO2激光和數控技術的不斷改進和發展，它已經成為工業上板材切割的一種先進加工方法。在20世紀50年代和60年代，它被用作板材下料的主要切割方法：氧乙炔火焰切割被用于中型和重型板材；對于薄板，材料在床下切割，復雜的零件被大量沖壓，單個零件被振動切割。70年代以后，為了改善和提高火焰切割的切割質量，氧乙烷精密火焰切割和等離子切割也被推廣。為了縮短大型沖壓模具的制造周期，開發了數控分步沖壓和電加工技術。各種切割和沖裁方法各有缺點，在工業生產中有一定的應用范圍。

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