激光切割機工作原理-金屬激光切割機的原理

1、激光切割機工作原理：金屬激光切割機原理

此時(shí)光束輸入的熱量（由光能轉換）遠遠超過(guò)材料反射、傳導或擴散的部分，材料被迅速加熱到汽化溫度，汽化形成氣孔。隨著(zhù)光束與材料的相對直線(xiàn)運動(dòng)，孔洞連續形成寬度較窄（如0、1mm左右）的狹縫。修邊的熱效應很小，基本沒(méi)有工件變形。在切割過(guò)程中，還添加了適合被切割材料的輔助氣體。切割鋼材時(shí)，以氧氣為輔助氣體，與熔融金屬發(fā)生放熱化學(xué)反應，使材料氧化，同時(shí)有助于吹走切口中的熔渣。壓縮空氣用于切割聚丙烯等塑料，惰性氣體用于切割棉花和紙張等易燃材料。進(jìn)入噴嘴的輔助氣體也會(huì )冷卻聚焦透鏡，防止煙霧進(jìn)入透鏡架并污染透鏡并導致其過(guò)熱。

大多數有機和無(wú)機材料都可以用激光切割。在金屬加工行業(yè)，工業(yè)制造起著(zhù)非常重要的作用，許多金屬材料可以在不變形的情況下被切割，無(wú)論它具有什么硬度（最先進(jìn)的金屬激光切割機可以切割的工業(yè)鋼材的厚度接近到 ）。當然，對于高反射材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是很好的傳熱導體，因此激光切割是困難的，甚至是不可能的（一些難以切割的材料可以用脈沖激光切割）光束，由于脈沖波的峰值功率極高，材料對光束的吸收系數會(huì )突然急劇增加）。

2、激光切割機工作原理：激光切割機工作原理

激光切割頭上的聚焦透鏡將激光束聚焦到一個(gè)小光斑上，光斑直徑一般為0、1~0、3mm，達到一個(gè)焦點(diǎn)處高功率密度（可超過(guò)/cm2），聚焦激光束照射工件，使照射處的材料迅速熔化、汽化或達到著(zhù)火點(diǎn)，同時(shí)借助與激光束同軸的輔助氣流將熔化或汽化的材料吹走，材料迅速加熱到汽化溫度，蒸發(fā)形成的孔洞隨光束和材料作相對直線(xiàn)運動(dòng)，使孔洞連續形成狹縫，切削刃受熱影響小，基本無(wú)工件變形。如果吹出的氣體與被切割材料之間發(fā)生放熱反應，該反應將提供切割所需的額外能量。輔助氣體還可以冷卻切割材料，減少熱影響層，確保聚焦透鏡不受污染。

3、激光切割機的工作原理：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)。 激光切管機工作原理。

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。