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激光切割加工程序及注意事项 9 V% g5 m* h4 o
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激光切割可依激光束的照射条件而分为CW加工与脉冲加工，又依素材分为非金属材料切割、金属材料切割。在此只对金属切割作介绍。7 o$ X& P5 B1 X: v! C& c6 X
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(一)加工程序
; A5 U5 b' l- E3 d! r i1 e 用激光切割金属是一种有反应作用的加工，在这加工程序中，激光切割首先在工件上钻一个孔，然后沿着预定的路径前进，将气流通常为(O2) 自同轴喷气孔喷出，导至切割点协助燃烧。激光加工使用不同的气体有不同的目的，喷氧气是用来产生散热作用(exothermic reaction) ，并增加切割的速度。喷气亦有防止溅射的材料碰到透镜表面，及作深切时吹掉熔化金属肖渣、冷却工件、缩小热影响区及避免多次切割时再次连接在一起的功能。(切割非金属材料时必须使用钝气) 利用激光切割最大的优点就是在他高速切割时，其刀口非常狭窄且热影响减至最低。
, y, y1 s% m, u2 G I6 _# v' \; Y" i 金属类容易切割的材料有 : 钢、钛、镍及部分耐火金属，铝和高度反射性金属(金、银、铜几乎是完全反射) 等较不易切割，必须加上一层涂层以吸收激光能量。激光在飞机工业中切割钛金属特别成功，由于其燃点较低且极易与氧作用，故切割的速度可相当快。! @) _+ u% s# Y+ B% C0 \) y
激光切割可取代冲孔、冲胚切片、氧乙炔切割和电浆弧切割。400W至1.5kW的CO2激光应用最广，其次是YAG激光。而材料的厚度、物理特性与激光功率决定切割的速度。( v# E2 o# q" O6 Q9 k$ T
(二)激光切断时应注意之事项
* I( C3 C4 E% |2 C1 P6 N 1. 焦点位置保持法: 激光切断时焦点必须在素材表面上，激光线的照射方向需朝向该面的法线方向，因此在切割立体曲面时，必须利用右图焦点位置保持装置，沿曲面移动焦点位置。
; Z& z- [ A7 Z; P. H* U0 G' J1 V 2. 偏光所致的影响：激光对金属等高反射率材料的切断能力，受激光的偏光特性影响，一般以为入射角 θ不为 π/ 2时吸收率才因偏光而异，在通常的垂直入射不成问题。不过即使是垂直入射激光，大半也以θ接近 π/ 2的值入射。% N% A+ w( N {: g7 F3 c3 v4 z
偏光方向控制得宜的话，可用为增高速度的方法，但在一般的金属切割不易使偏光沿进行方向，直线偏光在切割中会发生不均匀，切断断面形状会有些微变形。
& O R) L$ K' z& P* j2 s8 B 3. 加工物的支持法切断加工会发生比被加工物高温的浮渣、溅散物须以补充气体把浮渣喷向工件下方，故工件下方不能被工作台面直接支持，需预先浮起，因加工力不直接施加于被加工物，需要适称的工件支持方可。
' w4 f) a% j, ~. `1 h (三)激光切割的优点
J; u n$ A9 C- ~ ·应用范围广大 ---- 可切割极厚或微薄金属材质
3 X- [3 Y8 `3 w! O5 s# n2 e( x( v: A ·高加工精密度 ---- 可加工复杂的几何图形及字形* \7 C! M+ L5 l0 I" I8 W
·最佳环境保护 ---- 切割光束点小，材质不易变形- ^& I2 x. h W I
·材料空间节省 ---- 计算机制图排版，节省材料所占空间
2 Z" W( e i" N7 ] ·缩短生产流程 ---- 加工速度快，精密度高
( O& }4 N0 t+ ^3 D ·提高作业效率 ---- 无噪音及所产生的震动小 |
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发表于 2007-7-14 20:50:16