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金属激光切割是当下激光技术的重要应用之一。随着光纤激光器技术的发展,金属激光切割逐步成为激光应用的主要市场,同时激光切割设备也逐步成为取代传统金属切割设备的主力军。实际上,金属激光切割机的切割过程与传统机加机床加工本质上是不同的。金属激光切割是将激光束照射到金属工件表面,通过熔化和蒸发金属工件以达到切割或雕刻的目的。激光切割具有快速、不限模式、节省材料、端面光滑、综合加工成本低等优势。



激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体依靠气体的-压力使液态金属排出,形成切口。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。在切割过程中必须添加与被切材料相适合的辅助气体。同轴的气体除了吹走割缝内的熔渣外,还能冷却加工物体表面,减少热影响区,冷却-透镜,防止进入透镜座内污染镜片并致使镜片过热。气体压力和种类的选择对切割影响较大。常见的气体有:空气,氧气,氮气。



平行光管。这是一种常用的方法,即在co2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端-前光束尺寸接近一致。

  ⑵在切上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离stand off的z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端f轴也同时移动,使光束-后光斑直径在整个加工区域内保持一致。

  ⑶控制-镜一般为金属反射-系统的水压。若-前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变-曲率使焦点光斑直径变小。

  ⑷飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增-使补偿光路缩短;反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。





此外脉冲穿孔还需要有较-的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。从理论上讲通常可改变加速段的切割条件:如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。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:⑴改变脉冲宽度;⑵改变脉冲频率;⑶同时改变脉冲宽度和频率。实际结果表明,第⑶种效果好。




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