激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与面积成反比,冲压加工,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。
气化切割
激光束焦点处功率密度非常高,可达106W/cm2以上,激光光能转换成热能,保持在的范围内,材料很快被加热至气化温度,部分材料气化为蒸汽逸去,冲压钣金加工,部分材料被辅助气体吹走,随着激光束与材料之间的连续不断的相对运动,便形
成宽度很窄(如0.2mm)的割缝。这种切割方法的功率密度在108W/cm2左右。一些不能熔化的材料如木材、碳素材料和某些塑料即通过这种方法进行切割。 ?
激光氧化切割在加工精密模型和尖角时是不好的(有烧掉尖角的危险)。可以用脉冲模式的激光来限制热影响。
所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
激光切割技术比其他方法的明显优点是:
(1)切割质量好。切口宽度窄(一般为0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5--25μm),切缝一般不需要再加工即可焊接。
(2)切割速度快。例如采用2KW激光功率,冲压件加工,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形。
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