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激光是一种光,与其他自然光一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。 但它与普通光不同是激光仅在初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性、---的发光强度和高相干性。激光切割是应用激光-后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过-透镜组-在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种:1改变脉冲宽度。
汽化切割加工不能用于,像木材和某些陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外,这些材料通常要达到更厚的切口。在---化切割中,合适光束-取决于材料厚度和光束。激光功率和气化热对合适焦点位置只有一定的影响。在板材厚度一定的情况下,大切割速度反比于材料的气化温度。所需的激光功率密度要大于108w/cm2,并且取决于材料、切割---和光束焦点位置。在板材厚度一定的情况下,假设有足够的激光功率,大的切割速度受到气体射流速度的---。加工不能用于,像木材和某些陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。因此,除光束的及其控制直接影响切割外,喷嘴的设计及气流的控制如喷嘴压力、工件在气流中的位置等也是十分重要的因素。
切割穿孔技术:任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法:
爆裂穿孔:(blast drilling),材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆裂穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆裂穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用如石油筛缝管,只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。设备在运行过程中,由于被加工件在加工中会产生大量的腐蚀性粉尘和烟雾,基这些烟雾和粉尘长期大量沉积于导轨、直线轴表面,对设备的加工精度有很大影响,并且会在导轨直线轴表面形成蚀点,缩短设备使用寿命。
激光切割机指标的合理控制
1、切割断面指标:激光切割纯铝需要高功率、高气压大流量辅助气体由于材料较软,切割过程中背面的切割渣不易吹除,以挂软渣为主,但可以较容易地机械手段去除;如果焦点大小和焦点---在连续加工中发生变化,必然会对加工产生很大影响,比如,会造成切割缝宽度不一致、在相同切割功率下会割不透或烧蚀板材等。切割较硬的材料的时候一般不容易掉渣,因工艺参数和其它原因,仅有少量的渣,不易去除,但当使用高压氮气切割时,挂渣现象可以有效控制。
2、断面粗糙度:激光切割的断面主要和激光的受光束模式、光学镜片、辅助气体纯度和切割速度有关系,当然与所加工材质也有密切相关,通常是上部光滑,下部粗糙。一般激光切割断面可达到rz6.3-25左右。
3、切口斜度:切口斜度是激光切割固件有的特性,主要是由于光束-后呈发散装,而且再加上辅助气体的吹拂作用,形成形切缝即上窄下宽,一般随切割厚度增大斜度越大,通常加工20mm碳钢,单边斜度不大于3度。
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