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激光切割技术概要及激光切割精度

  激光束聚焦成很小的光点其较小直径可小于0.1mm，使焦点处达到很高的功率密度可**过106W／cm2。这时光束输入(由光能转换)的热量远远**过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化湿度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小，基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气，棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜，防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。

    大多数**与无机都可以用激光切割。在工业制造占有分量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它具有什么样的硬度，都可进形无变形切割(目前使用较先进的激光切割系统可切割工业用钢的厚度已可接近20mm)。当然，对高反射率材料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切割很困难，甚至不能切割(某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割，由于较高的脉冲波峰值功率，会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高)。

    激光切割无毛刺，皱折、精度高，优于等离子切割。对许多机电制造行业来说，由于微机程序的现代化激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件 (工件图纸也可修改)，它往往比冲切、模压工艺更被**选用；尽管它加工速度慢于模冲，但它没有模具消耗，*修理模具，还节约更换模具时间，从而节省加工费用，降低产品成本，所以从总体上讲在经济上更为合算。

    另一方面，从如何使模具适应工件设计尺寸和形状变化角度看，激光切割也可发挥其精确、重现性好的优势。作为层叠模具的**制造手段，由于不需要高级模具制作工，激光切割运转费用也并不昂贵，因此还能显着地降低模具制造费用。激光切割模具还带来的附加好处是模具切边会产生一个浅硬化层(热影响区)，提高模具运行中的耐磨性。激光切割的无接触特点给圆锯片切割成形带来无应力优势，由此提高了使用寿命。

    常用工程材料的激光切割

    1.金属材料的激光切割

    虽然几乎所有的金属材料在室温对红外波能量有很高的反射率，但发射处于远红外波段1.064um光束的灯泵浦ND:YAG激光器及10.6μmCO2激光器还是成功的应用于许多金属的激光切割实践

    2.非金属材料的激光切割10.6μm波长的CO2激光束很容易被非金属材料吸收，导热性不好和低的蒸发温度又使吸收的光束几乎整个输入材料内部，并在光斑照射处瞬间汽化，形成起始孔洞，进入切割过程的良性循环。

    激光切割的精度

    激光切割的精度由多方面因素组成：

    1、激光束通过聚焦后的光斑的大小

    激光束聚集后的光斑越小，切割精度越高，特别是切缝较小，较小的光斑可达0.01mm。

    2、工作台的走位精度决定着切割的重复精度

    工作台精度越高，切割的精度越高。

    3、工件厚度越大，精度越低，切缝越大。

    由于激光光束为锥形，切缝也是锥形，厚度0.3MM的不锈钢比2MM的切缝小的多。

    4、工件材质对激光切割精度有一定影响。

    同样情况下，不锈钢要比铝的切割精度高，切面光滑一些。

激光切割机的切割质量好。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。

激光切割机水箱与镜片的保养清洁技巧

　一、水的更换与水箱的清洁

　　1、建议：每星期清洗水箱与更换循环水一次

　　2、注意：机器工作**定保证激光管内充满循环水。

　　循环水的水质及水温直接影响激光管的使用寿命，建议使用纯净水，并将水温控制在35℃以下。如**过35℃需更换循环水，或向水中添加冰块降低水温，（建议用户选择冷却机，或使用两个水箱）。

　　清洗水箱：首先关闭电源，拔掉进水口水管，让激光管内的水自动流入水箱内，打开水箱，取出水泵，清除水泵上的污垢。将水箱清洗干净，更换好循环水，把水泵还原回水箱，将连接水泵的水管插入进水口，整理好各接头。把水泵单独通电，并运行2-3分钟（使激光管充满循环水）。

　　二、镜片的清洁

　　1、建议每天工作前清洁，设备须处于关机状态

　　雕刻机上有1块反射镜与1块聚焦镜(反射镜位于激光头固定部分的**部，聚焦镜位于激光头下部可调节的镜筒中)，激光是通过这些镜片反射、聚焦后从激光头发射出来。镜片很容易沾上灰尘或其它的污染物，造成激光的损耗或镜片损坏。反射镜片与聚焦镜需要从镜架中取出，将蘸有清洗液的擦镜纸小心地沿镜片*向边缘旋转式擦拭。擦拭完毕后原样装回即可。

　　2、注意：①镜片应轻轻擦拭，不可损坏表面镀膜；②擦拭过程应轻拿轻放，防止跌落；③聚焦镜安装时请务必保持凹面向下。