适合采用CO2激光切割的产品要求均匀切缝的特殊零件。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽,然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上,切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近几年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能大于0.3mm,切割技术难度大,已有不少单位投入生产。
脉冲穿孔:(Pulse drilling)采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆i破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的是光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
影响激光切割切割精度的因素
1.激光发生器的激光聚焦尺寸。聚集后,如果光斑很小,切割精度很高,如果差距落后于切割。这表明激光切割的准确性和质量都很高。但激光束是圆锥形的,所以狭缝也是圆锥形的。在这种情况下,工件的厚度越大,准确性就越低,所以狭缝就越大。
2.工作台的精度。如果工作台精度高,切割精度也会提高。因此,工作台的精度也是衡量激光发生器精度的一个非常重要的因素。
3.激光束聚集成一个圆锥体。切割时,激光束逐渐变细。此时,如果切割工件厚度较大,切割精度会降低,切割间隙会很大。
4.不同的切割材料也会影响激光切割加工的准确性。在相同条件下,切割不锈钢和铝的准确性会有很大的不同,不锈钢切割的准确性会更高,切割表面会更光滑。
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