淺談金屬激光切割加工的原理與優(yōu)勢(shì)

　　金屬激光切割加工技術(shù)可以大大縮短加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。現(xiàn)代激光已經(jīng)成為人們夢(mèng)寐以求的“削鐵如泥”的“劍”。以CO2激光切割機(jī)為例，整個(gè)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、排煙和吹氣保護(hù)系統(tǒng)等組成。采用最先進(jìn)的數(shù)控方式，實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，激光等能量切割，不受速度影響。同時(shí)，支持DXP、PLT、CNC等圖形格式，增強(qiáng)了界面圖形的繪制和處理能力。采用性能優(yōu)越的進(jìn)口伺服電機(jī)和傳動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)精度。

　　金屬激光切割加工是利用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下，激光通過(guò)脈沖放電，輸出受控的重復(fù)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(guò)光路傳導(dǎo)和反射，并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在被加工物體的表面上，形成精細(xì)和高能量密度的光斑，焦點(diǎn)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(gè)高能激光脈沖瞬間在物體表面濺射出一個(gè)小孔，在計(jì)算機(jī)的控制下，激光加工頭和被加工材料按照預(yù)先繪制的圖案進(jìn)行連續(xù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，從而將物體加工成所需的形狀。在切割過(guò)程中，與光束同軸的氣流從切割頭噴出，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(chǎn)生熱效應(yīng)反應(yīng)，該反應(yīng)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(qū)和確保聚焦鏡不受污染的效果)。與傳統(tǒng)的板材加工方法相比，激光切割具有切割質(zhì)量高(切口寬度窄、熱影響區(qū)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(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。

　　金屬激光切割加工精度高：定位精度為0.05毫米，重復(fù)定位精度為0.02毫米。金屬激光切割狹縫：激光束聚焦成小光斑，使焦點(diǎn)達(dá)到高功率密度。材料被加熱到氣化程度并蒸發(fā)形成孔。隨著光束和材料的相對(duì)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，孔連續(xù)形成寬度非常窄的狹縫。槽口寬度一般為0.10-0.20內(nèi)存。金屬激光切割加工的切割面光滑：切割面無(wú)毛刺，切割面粗糙度一般控制在2.5左右；金屬激光切割加工速度快：切割速度可達(dá)lOm/min，最大定位速度可達(dá)70m/m/n，比線(xiàn)切割速度快得多。金屬激光切割加工質(zhì)量好：非接觸切割，熱對(duì)切割邊緣影響小，工件基本無(wú)熱變形，完全避免了材料沖壓和剪切過(guò)程中形成的崩邊，切割焊縫一般不需要二次加工。

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