浅谈激光切割加工技术

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1、浅谈激光切割加工技术摘要随着社会的进步，时代的发展，科学技术也在不断的发展。适用于各种材料的切割方法很多，现代工业生产中普遍应用的主要是氧气切割、等离子弧切割、激光切割和水流切割法等。本文将从激光切割的原理、发展、加工特点以及在生产生活中的应用几个方面来浅谈激光切割加工技术。关键词：激光切割，原理，加工特点，应用引言1967年5月，HOULDCROFT第1次成功实现用300WC02激光并辅以氧气在lm/min速度下切割厚度2.5mm以内的高碳工具钢和不锈钢，从而为激光应用开辟了一个新的加工领域。随着科学技术的进步，激光切割是激光加工行业中最重要的应用技术之一

2、，是不可缺少的钣金加工手段，己广泛用于汽车、船舶、航空、机械制造、化工、轻工、电器与电子、石油及冶金等行业。激光切割加工广阔的应用市场，加上现代科学技术的迅猛发展，使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行更为深入的研究，推动着激光切割技术不断向前发展。结合生产实际，从以下个方面对普通激光切割工艺进行认识与理解。1.激光切割原理激光是一种高亮度、方向性好以及单色性好的相干光。聚焦后的激光束照在任何贤硬的材料上都将产生上万度的高温。在此高温下，任何坚硬的材料都将瞬时急剧熔化和蒸发，并产生很强烈的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。2.激光切割分类激光切割的分类

3、标准有多种，一般根据激光切割原理和激光器对激光切割工艺进行分类，此外还可按组成结构、切割材料、工作空间等进行分类。首先，按照切割原理分类，可以分为：汽化切割、高压气聚焦熔化切割、氧化熔化切割。汽化切割。在高功率密度激光束的加热下，0.5〜6.Omm板材表面温度会迅速升至沸点温度，足以避免热传导造成的熔化，于是部分材料气化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。切割气体一般用氮气或氩气。高压气聚焦熔化切割。当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞，其将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围，然

4、后与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。切割气体一般用氮气。氧化熔化切割。熔化切割通常使用惰性气体，但如果代之以氧气或其他活性气体，材料会在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应，从而产生另一热源，即为氧气熔化切割，可获得较高的切割速度。切割气体一般用氧气。其次，按常用激光器分类，可以分为：C02激光切割、YAG激光切割、光纤激光切割。C02激光切割。用于切割薄金属、纸张、林材、塑料、纺织品及其他非金属材料。YAG激光切割。可用于切割金属、陶瓷、塑料和石墨复合材料。光纤激光切割。可用于切割金属、陶瓷、塑料和石墨复合材料。不仅提供了C02激光切

5、割可实现的速度和切割质量，而且维护和操作成木低，是未来激光切割发展的趋势。1.激光切割加工工艺参数激光切割质景和工效的标志是切割表面的质景和切割速度。激光切割质量和切割速度与激光功率。激光束横模结构，光束直径，激光输出参数的稳定度奋关;与材料表面的反射率，热传导率及板材厚度有关，与聚焦系统的焦距，激光焦点尺寸和位置，聚焦深度，透镜材料，透镜的冷却方式有关：与辅助气体的种类，气体压力，气体流量，喷气嘴与材料表而的距离有关。当激光器与聚焦系统确定后，为丫获得切割精度高的切割表面，激光切割的工艺参数主要是调整激光功率，光路，切割速度，工作气体，辅助气体及切割路径的

6、优化等。首先，激光速度的选择。激光切割质量和工效的标志是切割表而的质量和切割速度。激光切割质量和切割速度与激光功率。激光束横句联合模结构，光束直径，激光输出参数的稳定度有关；与材料的表面反向率，热传导及板材厚度有关；与聚焦系统的焦距，激光焦点尺寸和位置，焦距深度，透镜材料，透镜的冷却方式有关；与辅助气体的种类、，气体压力，气体流量，喷气嘴的形状，口径，喷气嘴与材料、表而的距离有关。当激光器，聚焦系统，加工材料确定后，为了获得切割精度高的切割断面。激光切割的工艺参数主要是调整激光功率，切割速度，辅助气体流量和喷气组离加工材料表面的距离。切割速度是一个至关重要的

7、工艺参数。切割时，需要根据激光器功率大小和工件的厚度确定激光加工的合适切割速度。当切割速度选择过小时，由于光束在同一位置作用时间过长，能量聚焦会使切割表而产生裂纹或烧焦现象；而切割速度选择过大，则不能切割工件。因此，加工速度的选择，应综合考虑激光器切割吋的加工速度与其输出功率的关系。其次，激光切割路径的优化。根据激光加工的特性，该系统需做到可自动将工艺信息添加到圈形中，其中包括自动给出切入，切出点，对内轮廓切割，选择最长的线段或圆弧的中点作为进刀点，并在此处加一与该线段或圆弧相PJ切的圆弧作为辅助进，出刀路径；归外轮廓切割选择进出点的原则是：选择尖角顶点作为

8、进出点，并向外延长该角的两边作为辅助进出路径，若图形