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由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。① 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。② 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后一道工序,無(wú)需機(jī)械加工,零部件可直接使用。③ 材料經(jīng)過(guò)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(zhǎng)方形。更重要的是光束的時(shí)間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應(yīng)激光切割的要求。激光切割、氧yi炔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。
切割過(guò)程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時(shí)利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料,同時(shí)幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙xi一類塑料使用壓縮空氣,棉、紙等材料切割使用惰性汽體。在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè),許多金屬材料,不管它是什么樣的硬度,都可以進(jìn)行無(wú)變形切割。進(jìn)入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡,防止進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過(guò)熱。
大多數(shù)有機(jī)與無(wú)機(jī)材料都可以用激光切割。在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè),許多金屬材料,不管它是什么樣的硬度,都可以進(jìn)行無(wú)變形切割。
激光束聚焦后形成具有極強(qiáng)能量的很小作用點(diǎn),把它應(yīng)用于切割有許多特點(diǎn)。首先,激光光能轉(zhuǎn)換成驚人的熱能保持在的區(qū)域內(nèi),可提供⑴狹的直邊割縫;⑵xiao的鄰近切邊的熱影響區(qū);⑶的局部變形。其次,激光束對(duì)工件不施加任何力,它是無(wú)接觸切割工具,這就意味著⑴工件無(wú)機(jī)械變形;利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,隨著光束對(duì)材料的移動(dòng),孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫,完成對(duì)材料的切割。⑵無(wú)刀具磨損,也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問題;⑶切割材料無(wú)須考慮它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性強(qiáng),并有高的適應(yīng)性和柔性,因而⑴與自動(dòng)化設(shè)備相結(jié)合很方便,容易實(shí)現(xiàn)切割過(guò)程自動(dòng)化;⑵由于不存在對(duì)切割工件的限制,激光束具有無(wú)限的仿形切割能力;⑶與計(jì)算機(jī)結(jié)合,可整張板排料,節(jié)省材料。