激光切割機(jī)原理——切割特點(diǎn)

激光切割的優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)Ⅰ——效率高

因激光的傳輸特性，激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái)，整個(gè)切割過程可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí)，只需改變數(shù)控程序，就可適用不同形狀零件的切割，既可進(jìn)行二維切割，又可實(shí)現(xiàn)三維切割。

優(yōu)點(diǎn)Ⅱ——速度快

功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm厚的聚樹脂板，切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時(shí)不需要裝夾固定。

優(yōu)點(diǎn)Ⅲ——切割質(zhì)量好

一：激光切割切口細(xì)窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。

二：切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無需機(jī)械加工，零部件可直接使用。

三：材料經(jīng)過激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長方形。激光切割、氧切割和等離子切割方法的比較見表1，切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。

熔化切割

在激光切割過程中，如果增加一個(gè)與激光束同軸的輔助吹氣系統(tǒng)，使切割過程中熔融物的去除不是單靠材料汽化本身，而主要是依靠高速輔助氣流的吹動(dòng)作用，將熔融物連續(xù)不斷地從切縫中吹走，這樣的切割過程稱為熔化切割。

在熔化切割過程中，工件溫度不再需要被加熱到汽化溫度以上，因此所需的激光功率密度可大大降低。由材料熔化與汽化的潛熱比可知，熔化切割所需激光功率僅為汽化切割方法的1/10。

熱應(yīng)力切割

脆性材料在激光束的加熱下.其表面易產(chǎn)生較大的應(yīng)力.從而能夠整齊、迅油地通過激光加熱的應(yīng)力點(diǎn)引起斷裂.這樣的切割過程稱為激光熱應(yīng)力切割。熱應(yīng)力切割的機(jī)理為：激光束加熱脆性材料的某一區(qū)域.使其產(chǎn)生明顯的溫度梯度。

工件表面溫度較高要發(fā)生膨脹.而工件內(nèi)層溫度較低要阻礙膨脹，結(jié)果在工件表面產(chǎn)生拉應(yīng)力.內(nèi)層產(chǎn)生徑向的擠壓應(yīng)力。當(dāng)這兩種應(yīng)力超過工件本身的斷裂極限強(qiáng)度時(shí)。便會(huì)在工件上出現(xiàn)裂紋。使得工件沿裂紋斷開。熱應(yīng)力切割的速度—股為m/s量級。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對于鋼材料來說，在104W/cm2～105W/cm2之間。這種切割方法適用于切割玻璃、陶瓷等材料。