激光切割原理-激光切割的原理是什么

1、激光切割的原理：激光切割的原理是什么？

激光切割的原理是用高功率密度的激光束掃描材料表面，將材料加熱到幾千到幾萬(wàn)度攝氏在極短的時(shí)間內，使材料熔化或汽化，然后用高壓氣體將熔化或汽化的材料吹離狹縫，達到切割材料的目的。 

2、激光切割原理：激光切割的工作原理

激光切割是將激光器發(fā)出的水平激光束通過(guò)45°全反射鏡轉換成垂直向下的激光束，然后通過(guò)透鏡聚焦，聚集在焦點(diǎn)處變成一個(gè)很小的光斑，當光斑照射在材料上時(shí)，材料迅速加熱到汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著(zhù)光束向材料的移動(dòng)，隨著(zhù)輔助氣體（二氧化碳氣體、氧氣、氮氣等）將熔化的廢渣吹走，使孔連續形成寬度較窄（如0、1mm左右）的狹縫，完成材料的切割。

(1)激光切割原理

激光切割是用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到點(diǎn)火點(diǎn)。高速氣流將熔融材料吹走，從而實(shí)現對工件的切割。激光切割是熱切割方法之一、激光切割的原理如下圖所示。

(2)激光切割的分類(lèi)

1)汽化切割光束激光

利用高能量密度的激光束對工件進(jìn)行加熱。短時(shí)間內蒸發(fā)，形成蒸氣。在材料中形成切口。材料的汽化熱一般較大，因此激光汽化切割需要較高的功率和功率密度。

激光汽化切割多用于極薄的金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡膠等）的切割。

2）熔斷激光對什么材質(zhì)不起作用。

激光熔斷時(shí)，通過(guò)激光加熱使金屬材料熔化，從噴嘴噴出非氧化性氣體（Ar、He、N等），液態(tài)金屬被氣體的強大壓力排出，形成一個(gè)切口。所需能量?jì)H為汽化切割的1/10、激光熔化切割主要用于切割一些不易氧化或活性金屬的材料，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金。

3) 氧氣切割激光機切割工藝詳細參數。

它以激光為預熱熱源，以氧氣等活性氣體為切割氣體。一方面，吹出的氣體與切削金屬發(fā)生氧化反應，釋放出大量的氧化熱；另一方面，熔融氧化物和熔體被吹出反應區，切割速度遠高于激光汽化切割和熔融切割。

激光氧切割主要用于碳鋼、鈦鋼、熱處理鋼等易氧化金屬材料。

3、激光切割原理：激光切割的原理是什么？

激光切割是利用高功率密度的激光束掃描材料表面，在極短的時(shí)間內將材料加熱到幾千到幾萬(wàn)攝氏度，使材料熔化或汽化，然后使用高壓氣體熔化或汽化將物質(zhì)從切口處吹走，以達到切割材料的目的。激光切割，由于傳統的機械刀換成了不可見(jiàn)光束，激光頭的機械部分與工件無(wú)接觸，工作時(shí)不會(huì )劃傷工件表面；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無(wú)需后續加工；切割熱影響區小，板材變形小，狹縫窄（0、1mm~0、3mm）；切口無(wú)機械應力，無(wú)剪切毛刺；加工精度高，重復性好，對材料表面無(wú)損傷； CNC編程，可加工任意方案，無(wú)需開(kāi)模即可大規格切割整板，經(jīng)濟省時(shí)。

激光切割主要是CO2激光切割。 CO2激光切割是利用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面，使材料熔化。光束與材料沿一定軌跡相對運動(dòng)，從而形成一定形狀的狹縫。 CO2激光切割技術(shù)相對于其他方法的明顯優(yōu)勢是：（1）切割質(zhì)量好。切口寬度窄（一般0、1--0、5mm），精度高（一般孔中心距誤差0、1-0、4mm，輪廓尺寸誤差0、1-0、5mm），切口表面粗糙度好（一般Ra為12、5-25μm)。接縫一般不需要返工焊接。 (2)切割速度快。例如，使用2KW激光功率，8mm厚碳鋼的切割速度為100； 2mm厚不銹鋼切削速度為100、熱影響區小，變形極小。 (3)清潔、安全、無(wú)污染。大大改善了操作者的工作環(huán)境。當然，CO2激光切割在精度和切割表面粗糙度方面無(wú)法超過(guò)電加工；在切割厚度方面，很難達到火焰和等離子切割的水平。

CO2激光切割的幾項關(guān)鍵技術(shù)：一是焦點(diǎn)位置控制技術(shù)。聚焦透鏡的焦深越小，焦斑的直徑就越小，因此控制焦點(diǎn)相對于被切割材料表面的位置非常重要。二是切割穿孔技術(shù)。任何熱切割技術(shù)，除了可以從電路板邊緣開(kāi)始的少數情況外，通常都必須在電路板上打一個(gè)小孔。早先，在激光沖壓復合機上，先用沖床沖一個(gè)孔，然后用激光從小孔開(kāi)始切割。三是噴嘴設計和氣流控制技術(shù)。激光切割鋼材時(shí)，氧氣和聚焦的激光束通過(guò)噴嘴注入待切割材料中，形成氣流。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流要大，速度要快，這樣才能有足夠的氧化作用，才能使切口材料充分進(jìn)行放熱反應；同時(shí)，有足夠的動(dòng)量將熔融材料吹出。

有多種激光切割工藝。其中，熔斷是使入射激光束的功率密度超過(guò)一定值，使光束照射處的材料內部開(kāi)始蒸發(fā)形成孔洞；汽化切割是利用高功率密度的激光束加熱，避免因熱傳導而導致熔化，使部分材料汽化成蒸汽消失；氧化熔化切割是材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃，與氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應，產(chǎn)生另一個(gè)熱源；對于易受熱破壞的脆性材料，采用激光束加熱進(jìn)行高速、可控切割，使該區域產(chǎn)生較大的熱梯度和劇烈的機械變形，導致材料產(chǎn)生裂紋，稱(chēng)為可控斷裂切割。