金屬激光切割

大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人。激光切割作為一種精密的加工方法，幾乎可以切割所有的材料，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。

激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。不僅可以切割硬度高、脆性大的材料，如氮化硅、陶瓷、石英等；還能切割加工柔性材料，如布料、紙張、塑料板、橡膠等，如用激光進(jìn)行服裝剪裁，可節(jié)約衣料10%～12%，提高功效3倍以上。

激光切割機(jī)功能

1.蛙跳

　　蛙跳是激光切割機(jī)的空程方式。如下圖所示，切割完孔1，接著要切割孔2。切割1頭要從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B。當(dāng)然，移動(dòng)過程中要關(guān)閉激光。從點(diǎn)A到點(diǎn)B之間的運(yùn)動(dòng)過程，機(jī)器“空”跑，稱為空程。

2.切割質(zhì)量

　　鋁型材是高反射的材料，因而無論是光纖激光切割機(jī)還是YAG激光切割機(jī)都無法加工較厚的鋁材。另外鋁材料不耐高溫，切割鋁材過程中容易出現(xiàn)毛刺，因此需要著重控制工藝，得到理想的切割質(zhì)量。

激光切割

激光切割的切縫窄，工件變形小。

激光束聚焦成很小的光點(diǎn)，使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度。這時(shí)光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng)，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。激光切割機(jī)兩種穿孔方法對(duì)比：脈沖穿孔的穿孔質(zhì)量要比穿孔好，但脈沖穿孔成本要也高些，需要有較可靠的氣路控制系統(tǒng)。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。

切割過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l烯一類塑料使用壓縮空氣，棉、紙等材料切割使用惰性汽體。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)切割過程自動(dòng)化。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)致鏡片過熱。

大多數(shù)有機(jī)與無機(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)行無變形切割。

當(dāng)然，對(duì)高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割很困難，甚至不能切割。

激光切割刺、皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來說，由于微機(jī)程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；盡管它加工速度還慢于模沖，但它沒有模具消耗，無須修理模具，還節(jié)約更換模具時(shí)間，從而節(jié)省了加工費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，所以從總體上考慮是更合算的。2、激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸加工。對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。

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（1）狹的直邊割縫；（2）1小的鄰近切邊的熱影響區(qū)；（3）的局部變形。其次，激光束對(duì)工件不施加任何力，它是無接觸切割工具，這就意味著（1）工件無機(jī)械變形；（2）無刀具磨損，也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問題；切割加工小孔（直徑小與板厚）變形情況的分析這是因?yàn)闄C(jī)床（只針對(duì)大功率激光切割機(jī)）在加工小孔時(shí)不是采取爆l破穿孔的方式，而是用脈沖穿孔（軟穿刺）的方式，這使得激光能量在一個(gè)很小的區(qū)域過于集中，將非加工區(qū)域也燒焦，造成孔的變形，影響加工質(zhì)量。（3）切割材料無須考慮它的硬度，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（1）與自動(dòng)化設(shè)備相結(jié)合很方便，容易實(shí)現(xiàn)切割過程自動(dòng)化；（2）由于不存在對(duì)切割工件的限制，激光束具有無限的仿形切割能力；（3）與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可整張板排料，節(jié)省材料。