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。通過光路系統(tǒng)，將其聚焦成高功率密度的激光束。在國內(nèi)鋼材整板加工中，經(jīng)常出現(xiàn)局部加工不良的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象有時是相當隨機的。即使在加工機器狀況良好時也會發(fā)生。

 激光束撞擊工件表面。工件被帶到熔點或沸點，而與光束同軸的高壓氣體將熔化或蒸發(fā)的金屬吹走。隨著光束與工件相對位置的移動，使材料形成狹縫，從而達到切割的目的。碳鋼厚板的穿孔問題——在厚板的加工中，穿孔時間占很大比例，各家金屬激光切割機廠家都開發(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厚聚丙烯樹脂板時，切割速度可達1200cm/min。激光切割時不需要夾料。

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CNC工作臺，整個切割過程可以完全CNC控制。操作時，只需改變數(shù)控程序，即可適用于不同形狀零件的切割，既可實現(xiàn)二維切割，也可實現(xiàn)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(cè)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，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，無需機械加工，零件可直接使用。

3.材料激光切割后，熱影響區(qū)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(guī)則的長方形。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直接接觸，無刀具磨損。加工不同形狀的零件，無需更換“工具”，只需改變激光器的輸出參數(shù)即可。激光切割過程噪音低、振動小、污染小。

1.反應(yīng)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(yīng)而發(fā)生熱量變化，從而為切割過程增加了另一個熱源。這種切割稱為反應(yīng)熔斷切割。通常能與工件發(fā)生反應(yīng)的氣體是氧氣或含氧的混合物。

當工件表面溫度達到點火溫度時，會發(fā)生強烈的燃燒放熱反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)性熔融切削中，內(nèi)燃反應(yīng)會使材料表面產(chǎn)生一些化學(xué)變化，從而影響工件的性能。

2.激光劃線

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

3.冷切

這是近年來隨著紫外波段高功率準分子激光器的出現(xiàn)而提出的一種新的加工方法。其基本原理：紫外光子的能量類似于許多有機材料的結(jié)合能，這種高能光子被用來撞擊有機材料的結(jié)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(yīng)用前景，特別是在電子行業(yè)。

總結(jié)：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。