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增加氣體壓力可以提前激光切割速度,但到達(dá)一個(gè)值后,繼續(xù)增加氣體壓力反而會(huì)引起切割速度的下降。在高的輔助氣體壓力下,切割速度降低的原因除可歸結(jié)為高的氣流速度對(duì)及掛個(gè)作用區(qū)冷卻效應(yīng)的增強(qiáng)外,還可能是氣流中存在的間歇沖擊波對(duì)激光作用區(qū)冷卻的干擾。氣流中存在不均勻的壓力和溫度,會(huì)引起氣流場(chǎng)密度的變化。這樣的密度梯度導(dǎo)致場(chǎng)內(nèi)折射率改變,從而干攏光束能量的聚焦,造成再聚焦或光束發(fā)散。這種干擾會(huì)影響熔化效率,有時(shí)可能改變模式結(jié)構(gòu),導(dǎo)致切割質(zhì)量下降,如果光束發(fā)散太甚。使光斑過(guò)大,甚至?xí)斐刹荒苡行У剡M(jìn)行切割的嚴(yán)重后果。
激光加工技術(shù)主要有以下特別的優(yōu)點(diǎn):
?、偈褂眉す饧庸?,生產(chǎn),質(zhì)量可靠,經(jīng)濟(jì)效益。
?、诳梢酝ㄟ^(guò)透明介質(zhì)對(duì)密閉容器內(nèi)的工件進(jìn)行各種加工;在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方,可用機(jī)器人進(jìn)行激光加工。
?、奂す饧庸み^(guò)程中無(wú)'刀具'磨損,無(wú)'切削力'作用于工件。
?、芸梢詫?duì)多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料。
?、菁す馐子趯?dǎo)向、聚焦實(shí)現(xiàn)作各方向變換,極易與數(shù)控系統(tǒng)配合、對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行加工,因此它是一種極為靈活的加工方法。
?、逕o(wú)接觸加工,對(duì)工件無(wú)直接沖擊,因此無(wú)機(jī)械變形,并且高能量激光束的能量及其移動(dòng)速度均可調(diào),因此可以實(shí)現(xiàn)多種加工的目的。
?、呒す饧庸み^(guò)程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,對(duì)非激光照射部位沒(méi)有或影響,因此,其熱影響區(qū)小,工件熱變形小,后續(xù)加工量小。
?、嗉す馐陌l(fā)散角可<1毫弧,光斑直徑可小到微米量級(jí),作用時(shí)間可以短到納秒和皮秒,同時(shí),大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達(dá)千瓦至10kW量級(jí),因而激光既適于精1密微細(xì)加工,又適于大型材料加工。
每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間把物體外表濺射出一個(gè)細(xì)小的孔,在計(jì)算機(jī)操控下,激光加工頭與被加工資料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行接連相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn),這樣會(huì)把物體加工成想要的形狀。
切開(kāi)時(shí),一股與光束同軸氣流由切開(kāi)頭噴出,將熔化或氣化的資料由切口的底部吹出。與傳統(tǒng)的板材加工辦法比較,激光切割具有高的切開(kāi)質(zhì)量、高的切開(kāi)速度、高的柔性、廣泛的資料適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。