金屬激光切割機的介紹及是如何達到切割目的的？

金屬激光切割機是將激光發(fā)射的激光。通過(guò)光路系統，將其聚焦成高功率密度的激光束。在國內鋼材整板加工中，經(jīng)常出現局部加工不良的現象。這種現象有時(shí)是相當隨機的。即使在加工機器狀況良好時(shí)也會(huì )發(fā)生。

 激光束撞擊工件表面。工件被帶到熔點(diǎn)或沸點(diǎn)，而與光束同軸的高壓氣體將熔化或蒸發(fā)的金屬吹走。隨著(zhù)光束與工件相對位置的移動(dòng)，使材料形成狹縫，從而達到切割的目的。碳鋼厚板的穿孔問(wèn)題——在厚板的加工中，穿孔時(shí)間占很大比例，各家金屬激光切割機廠(chǎng)家都開(kāi)發(fā)了快速穿孔技術(shù)。比較有代表性的是高能穿孔（爆破）。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是速度快（1秒，以t16mm為例——下同）。

優(yōu)勢1——快

功率1200W的激光可切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達600cm/min；切割5mm厚聚丙烯樹(shù)脂板時(shí)，切割速度可達1200cm/min。激光切割時(shí)不需要夾料。

優(yōu)勢2——效率高

由于激光的傳輸特性，金屬激光切割機一般配備多個(gè)CNC工作臺，整個(gè)切割過(guò)程可以完全CNC控制。操作時(shí)，只需改變數控程序，即可適用于不同形狀零件的切割，既可實(shí)現二維切割，也可實(shí)現三維切割。

優(yōu)勢3——切割質(zhì)量好

1.激光切割切口窄，切口兩側平行和垂直于表面，切割零件尺寸精度可達±0.05mm。

2.切割面光滑美觀(guān)，表面粗糙度只有幾十微米，甚至可以用激光切割作為最后一道工序，無(wú)需機械加工，零件可直接使用。

3.材料激光切割后，熱影響區的寬度很小，切縫附近的材料性能幾乎不受影響，工件變形小，切割精度高，幾何形狀割縫的形狀好，割縫的橫截面形狀比較規則的長(cháng)方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較如表1所示，切割材料為低碳鋼板，厚度為6.2mm。

優(yōu)勢4——非接觸式切割

金屬激光切割機與工件無(wú)直接接觸，無(wú)刀具磨損。加工不同形狀的零件，無(wú)需更換“工具”，只需改變激光器的輸出參數即可。激光切割過(guò)程噪音低、振動(dòng)小、污染小。

1.反應性熔融切割

在熔融切割中，如果輔助氣流不僅吹走狹縫中的熔體，還可以與工件發(fā)生反應而發(fā)生熱量變化，從而為切割過(guò)程增加了另一個(gè)熱源。這種切割稱(chēng)為反應熔斷切割。通常能與工件發(fā)生反應的氣體是氧氣或含氧的混合物。

當工件表面溫度達到點(diǎn)火溫度時(shí)，會(huì )發(fā)生強烈的燃燒放熱反應，可大大提高激光切割的能力。對于低碳鋼和不銹鋼，燃燒放熱反應提供的能量為 60%。對于鈦等活性金屬，燃燒提供了大約 90% 的能量。

因此，與激光汽化切割和一般熔化切割相比，反應熔化切割需要更低的激光功率密度，僅為汽化切割的1/20，熔化切割的1/2。但在反應性熔融切削中，內燃反應會(huì )使材料表面產(chǎn)生一些化學(xué)變化，從而影響工件的性能。

2.激光劃線(xiàn)

該方法主要用于：半導體材料；使用高功率密度的激光束在半導體材料工件表面繪制淺槽，因為這種槽削弱了半導體材料的結合力?？捎脵C械法或振動(dòng)法將其破壞。激光劃片的質(zhì)量是通過(guò)表面碎屑和熱影響區的大小來(lái)衡量的。

3.冷切

這是近年來(lái)隨著(zhù)紫外波段高功率準分子激光器的出現而提出的一種新的加工方法。其基本原理：紫外光子的能量類(lèi)似于許多有機材料的結合能，這種高能光子被用來(lái)撞擊有機材料的結合鍵并使其斷裂。從而達到切割的目的。這項新技術(shù)具有廣闊的應用前景，特別是在電子行業(yè)。

總結：金屬激光切割機是利用激光的特性和透鏡的聚焦，集中能量使材料表面熔化或汽化的一種切割技術(shù)?？蛇_到切割質(zhì)量好、速度快、切割材料多、效率高的優(yōu)點(diǎn)。