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激光切割设备不为人知的奥秘
2015-08-04 激光制造网LaserfairCom
一台技术先进功能强大的高功率激光切割机，称得上是庞然大物。此复杂庞然大物的奥妙之处，须细加窥探，才能得其门道。让我们一起来窥探。
1.蛙跳
蛙跳是激光切割机的空程方式。
如下图所示，切割完孔1，接着要切割孔2。切割头要从点A移动到点B。当然，移动过程中要关闭激光。从点A到点B之间的运动过程，机器“空”跑，称为空程。
早期的激光切割机的空程如下图所示，切割头要次第完成三个动作：上升（到足够安全的高度）、平动（到达点B的上方）、下降。
压缩空程时间，可提高机器的效率。如果将次第完成的三个动作，变为“同时”完成，可缩短空程时间：切割头从点A开始向点B移动时，即同时上升；接近点B时，同时下降。如下图所示。
切割头空程运动的轨迹，犹如青蛙跳跃所画出的一条弧线。
在激光切割机的发展过程中，蛙跳算得上一个突出的技术进步。蛙跳动作，只占用了从点A 到点B平动的时间，省却了上升、下降的时间。青蛙一跳，捕捉到食物；激光切割机的蛙跳，“捕捉”到的是高效率。
如果激光切割机现在还不具备蛙跳功能，恐怕就不入流了。
2.自动调焦
切割不同材料时，要求激光束的焦点落在工件截面的不同位置。如下图所示。
因此，就需要调整焦点的位置（调焦）。早期的激光切割机，一般采用手动调焦方式；当下，许多厂商的机器都实现了自动调焦。
可能有人会说，改变切割头的高度就好了，切割头升高，焦点位置就高，切割头降低，焦点位置就低。没有这么简单。
如下图所示，切割头底部为喷嘴。在切割过程中，喷嘴与工件之间的距离（喷嘴高度）约0.5～1.5mm，不妨看作是一个固定值，即喷嘴高度不变，所以不能通过升降切割头来调焦（否则无法完成切割加工）。
聚焦镜的焦距是不可改变的，所以也不能指望通过改变焦距来调焦。
如果改变聚焦镜的位置，则可改变焦点位置：聚焦镜下降，则焦点下降，聚焦镜上升，则焦点上升。——这确是调焦的一种方式。采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动，可以实现自动调焦。
另一种自动调焦的方法是：在光束进入聚焦镜之前，置一变曲率反射镜（或称可调镜），通过改变反射镜的曲率，改变反射光束的发散角度，从而改变焦点位置。如下图所示。
有了自动调焦功能，可显著提高激光切割机的加工效率：厚板穿孔时间大幅缩减；加工不同材质、不同厚度的工件，机器可自动将焦点快速调整到最合适的位置。
3.自动寻边
如下图所示，当板料放到工作台上时，如果歪斜，切割时可能造成浪费。如果能够感知板料的倾斜角度和原点，则可调整切割加工程序，以适合板料的角度和位置，从而避免浪费。自动寻边功能应运而生。
启动自动寻边功能后，切割头从P点出发，自动测得板料两垂直边上的3点：P1、P2、P3，并据此自动计算出板料的倾斜角度A，以及板料的原点。
借助自动寻边功能，省却了早先调整工件的时间——在切割工作台上调整（移动）重达数百公斤的工件不是件易事，提升了机器的效率。
一台技术先进功能强大的高功率激光切割机，是光、机、电一体化的复杂系统。细微之处，往往隐藏奥妙。让我们一起来窥探其奥妙。
4.集中穿孔
集中穿孔，也称预穿孔，是一种加工的工艺，并非机器本身的功能。
激光切割较厚板材时，每一轮廓的切割加工都要经历两个阶段：1.穿孔、2.切割。
常规加工工艺（A点穿孔→切割轮廓1→B点穿孔→切割轮廓2→……）
所谓集中穿孔，就是将整张板上的所有穿孔过程提前集中执行，然后回头再执行切割过程。
集中穿孔加工工艺（完成所有轮廓的穿孔→回到起点→切割所有轮廓）
与常规加工工艺相比，集中穿孔时，机器的运行轨迹总长是增加了的。那为什么还要采用集中穿孔呢？
集中穿孔可避免过烧。厚板穿孔过程中，在穿孔点周围形成热量聚集，如紧接着切割，就会出现过烧现象。采用集中穿孔工艺方式，完成所有穿孔、返回起点再切割时，由于有充分的时间散热，就避免了过烧现象。
集中穿孔可提高加工效率。目前，仍有许多激光切割机不具备自动调焦的功能。加工厚板，穿孔、切割两个阶段的工艺参数（激光模式、功率、喷嘴高度、辅助气体压力等）是不同的。穿孔过程中喷嘴高度要高于切割过程。如果采取常规的加工工艺（轮廓1穿孔→轮廓1切割→轮廓2穿孔→轮廓2切割→……），为了保证切割质量和效率，激光束的焦点只能按照切割的需要人工调定到最佳位置（试想如果是这样：一开始，将焦点人工调定到穿孔所需要的位置，穿孔；然后，再将焦点调到切割所需要的位置，切割；再调到穿孔位置，穿孔；……；直至加工完成——这简直是恶梦）。因此，穿孔时的焦点就必定不在最佳位置，穿孔时间也就较长。但是，采取集中穿孔方式，就可先将焦点调整到适合穿孔的位置，待穿孔完成后，使机器暂停，再将焦点位置调整到切割所要求的最佳位置；这样，穿孔时间可缩短一半以上，大大提升效率。当然，如必要，还可在集中穿孔和切割中间调整或改变其他工艺参数（比如可使用空气＋连续波进行穿孔，而使用氧气进行切割，中间有足够的时间完成气体的切换）。我们一般把驱动聚焦镜自动变焦称作F轴；像这样采用手动变焦进行集中穿孔、切割，是不是可以叫做“H”（Hand）轴“变焦”呢？
集中穿孔也有风险。如果在切割过程中发生碰撞，致使板材位置变动，则尚未切割的部分可能报废。
集中穿孔工艺需要自动编程系统的帮助。
5.桥位（微连接）
进行激光切割加工时，板料被锯齿状的支撑条托住。被切割下来的零件，如果不够小，不能从支撑条的缝隙中落下；如果又不够大，不能被支撑条托住；则可能失去平衡，翘起。高速运动的切割头可能与之发生碰撞，轻则停机，重则损坏切割头。
利用桥位（微连接）切割工艺，可避免发生此种现象。
在对图形进行激光切割编程时，有意将封闭的轮廓，断开若干处，使得切割完成后零件与周围的材料粘连在一起，不致掉落，这些断开处，就是桥位。也称为断点，或微连接（这种叫法源自对Micro Joint的生硬翻译)。断开的距离，约0.2～1mm，与板料的厚度成反比。基于不同的角度，有了这些不同的叫法：基于轮廓，断开了，所以叫断点；基于零件，与母材相粘连，所以叫桥位或微连接。
桥位将零件与周围材料连在一起
成熟的编程软件，可根据轮廓的长度，自动加上合适数量的桥位。还能区分内外轮廓，决定是否加桥位，使不留桥位的内轮廓（废料）掉落，而留桥位的外轮廓（零件）与母材粘连在一起，不掉落，从而免去分拣的工作。
6.共边切割
如果相邻的零件轮廓是直线，且角度相同，则可以合为一条直线，只切割一次。此即共边切
割。显而易见，共边切割减少了切割长度，可显著提高加工效率。
共边切割并不要求零件的外形是矩形。如下图。
天蓝色线条为公共边
共边切割，不仅节省切割的时间，而且减少穿孔的次数，因此，效益非常明显。假如每天因共边切割节省1.5小时，每年约节省500小时，每小时综合成本按100元计，则相当于一年额外创造了5万元效益。
共边切割需要仰赖于智能化的自动编程软件。
(来源：https://www.doczj.com/doc/27517468.html,）
激光切割加工工艺与传统加工工艺的区别 随着钣金加工工艺的飞速发展，加工工艺也是日新月异，给钣金加工带来了许多革命性的理念。作为传统的钣金切割设备，主要有： 1、数控剪床 2、冲床 3、火焰切割 4、等离子切割 5、高压水切割 这些设备在市场上占有相当大的市场份额，一则他们熟为人知，二则价格便宜，虽然他们相对于激光切割等现代工艺来说劣势非常 明显，但他们也各自有自己独特的优势。 数控剪床由于其主要是直线裁剪，虽然能一刀剪长达4米的板材，但它只能用在只需要直线切割的钣金加工上。一般用在板材开平后 裁剪等仅仅需要直线切割的行业中。 冲床在曲线加工上有了更多的灵活性，一台冲床中可以有一套或多套方、圆或其他特殊要求的冲头，可以一次加工出一些特定的钣 金工件，最常见的就是机箱机柜行业，他们要求的加工工艺主要是 直线、方孔、圆孔之类的切割，图案相对简单固定。他们主要面对 的是2mm以下的碳钢板，幅面一般在2.5m×1.25m。厚度在1.5mm 以上的不锈钢由于材质粘度太大比较费模具，一般是不使用冲床的。其优点是对简单图形和薄板加工速度快，缺点是冲厚钢板时能力有限，即使能冲也是工件表面有塌陷，费模具，模具开发周期长，费 用高，柔性化程度不够高。国外超过2mm以上的钢板切割加工一般 都使用更现代的激光切割，而不使用冲床，一则厚钢板冲剪时表面 质量不高，二则冲厚钢板需要更大吨位的冲床，浪费资源，三则冲 厚钢板时噪音太大，不利于环保。
火焰切割作为最初的传统的切割方式由于其投资低，过去对加工质量要求不高，要求太高时再加一道机加工的工序可以解决，市场保有量非常大。现在它主要用来切割超过40mm的厚钢板。它的缺点是切割时热变形太大，割缝太宽，浪费材料，再者加工速度太慢，只适合粗加工。 等离子切割和精细等离子切割跟火焰切割类似，热影响区太大，精度却比火焰切割大许多，速度也有数量级的飞跃，成为了中板加工的主力军。国内顶级的数控精细等离子切割机的实际切割精度的上线已经达到了激光切割的下限，在切割22mm碳钢板时达到了2米多每分钟的速度，且切割端面光滑平整，斜度最好的可控制在1.5度之内，缺点是在切割薄钢板时热变形太大，斜度也较大，在精度要求高时无能为力，消耗品较为昂贵。 高压水切割是利用高速水射流中掺杂金刚砂实行对钣金的切割，它对材质几乎没有限制，切割的厚度也几乎可达100mm以上，对陶瓷、玻璃等用热切割时容易爆裂的材质也可以切割，铜、铝等对激光高反射材料水刀是可以切割的，而激光切割却有较大的障碍。水切割的缺点是加工速度太慢，太脏，不环保，消耗品也较高。 激光切割是钣金加工的一次工艺革命，是钣金加工中的“加工中心”。激光切割柔性化程度高，切割速度快，生产效率高，产品生产周期短，为客户赢得了广泛的市场。激光切割无切削力，加工无变形;无刀具磨损，材料适应性好;不管是简单还是复杂零件，都可以用激光一次精密快速成形切割;其切缝窄，切割质量好、自动化程度高，操作简便，劳动强度低，没有污染;可实现切割自动排样、套料，提高了材料利用率，生产成本低，经济效益好。该技术的有效生命期长，目前在国外超构2毫米的板材大都采用激光切割，许多国外的专家一致认为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期(是钣金加工发展的方向)。 切割精度是判断数控激光切割机质量好坏的第一要素。影响数控激光切割机的切割精度的四大因素： 1.激光发生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小，则切割精度非常高，要是切割之后的缝隙也非常小。则说明激光切割
第一章 激光切割方法 1.1 激光熔化切割 在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。 激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。 ——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。 ——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。 ——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。 1.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰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）。可以使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。 1.3 激光气化切割 在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。 为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。 该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。 ——在激光气化切割中，最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。 ——激光功率和气化热对最优焦点位置只有一定的影响。
FIBERBLADE Cutting System 光纤激光切割机 一、Messer激光切割系统介绍 1、机器原理 梅塞尔公司在工业用激光切割机的开发和制造领域已有近40年的经验. 其激光技术得到 了世界范围的认可, 并在许多不同领域得到应用. 划时代的技术发展, 如专利激光切割头, 表明了梅塞尔公司的技术能力. 在此领域为激光加工建立的新标准将为客户带来巨大的利益. 产品系列包括: 2维激光切割系统 3维激光切割系统
激光焊接系统 自动化设备 装料及卸料系统 通过与世界领先的激光器厂商的常年合作, 保证机器与激光的最佳组合. 其大激光功率及用户友好式的CNC数控系统适应高速切割及广泛的生产制造领域. Fiberblade具备良好的动态性能, 在宽广范围内可实现切割与零件重量无关的高精度无挂渣的成品零件. 机器配合编程软件及相应自动套料程序, 可实现快速高效的零件编程, 扩展机器应用. 应用激光束作为工具, 切割速度快, 成品部件割缝窄, 精度高. 可无困难地实现复杂轮廓的切割. 切口边缘光洁、无毛刺, 绝大多数场合下无需后续处理. Fiberblade主要应用领域为金属加工, 特别是碳钢、不锈钢和铝材. 该系统既可应用氧气切割, 也可采用保护气体实现高压切割. 经测试其可切割性后, 该系统可切割金属合金、塑料以及非金属材料机器设计理念除了实现最佳切割结果外, 同样关注环境保护问题. 采用抽烟除尘装置可满足最严格的排放标准. 机器可满足现有安全规程, 满足相关CE标准. 2、功能描述
Fiberblade激光切割机,是一个集最新动力工程，电脑数控和光纤激光器技术的全新技术 发展水平的设计它是市面上最先进的紧凑型中规格工业级光纤激光切割系统；无需激光器 维护的低维修费系统，高效率、低功耗。 机器工作台采用交换式工作台系统，减少上料时间. 该系统交替使用两块台面. 切割一块台面上的板材, 同时另一块台面位于工作区域外. 操作员可取下成品部件并换上新板, 机器同时进行切割. 另一台面上的工件完成后, 由工作区域换出, 新板就位. 板材置于工作台支架上并确定位置后, 切割头随垂直定位轴下降. 传感控制器保证切割头维持正确定位, 可避免板材变形引起的问题. 激光束通过光纤传输到切割头上, 然后由透镜聚焦. 切割头沿工件轮廓移动, 但不与工件接触, 激光束和切割气体通过割嘴聚集到工件上. 横向运动通过溜板滑动定位实现. 纵向运动由车架自行移动实现. 两套同步驱动伺服电机确保设备的高精度, 轴向运动的高加速度, 可变激光功率控制, 可切割如窄条, 尖角等的复杂图形部件. 通过CNC数控系统可自动设定切割参数如气体种类, 气体压力, 激光参数. CNC数控系统内的切割数据及图形数据的分离, 可实现快速变化的工作要求, 并增加机器功能的灵活性, 适用范围更广. 由随动式直接抽风系统, 把切割过程中产生的尘粒抽出, 并经过烟尘过滤后, 达到安全及环境规范的排放要求. 二、标准配置介绍 1、机器构造
激光切割工艺切割工艺与下述因素关系紧密： 激光模式 激光功率 焦点位置 喷嘴高度 喷嘴直径 辅助气体 辅助气体纯度 辅助气体流量 辅助气体压力 切割速度 板材材质 板材表面质量（如生锈、异物等） 与切割相关的各工艺参数如下图所示。 图 1 切割工艺参数
一激光模式 激光器的模式对切割影响很大，切割时要求到达钢板表面的模式较好。这与激光器本身的模式和外光路镜片的质量有直接的关系。 激光束横截面上光强的分布情况称为激光横模。一般笼统地把横模当作激光模式。用符号TEMmn表示各种横向模式。TEM表示横向电磁波，m、n均为正整数，分别表示在x轴和y 轴方向上光强为零的那些点的序数，称为模式序数。下图示出了几种不同的激光束横模的光斑。TEM00模又称基模，其光斑中任何一点光强都不为零。若光斑在x方向上有一点光强为零，称为TEM10模；在y方向上有一点光强为零，称为TEM01模。以此类推，模式序数m和n越大，光斑中光强为零的点的数目越多。有不同横向模式的激光束称为多模。 图2模式光斑 上图中，TEM00模，称为基模。TEM*01模，是单环模，也叫准基模。为了与TEM01区分，特地加上星号*。TEM01模与TEM10模其实可视为相同的模式，因为X、Y轴原本就是人为划分的。下面示出的是几种模式的立体图。 图 3 TEM00模式立体图
图 4 TEM20模式立体图 图 5 TEM23模式立体图 图 6 多模 二 焦点位置 焦点位置是一个关键参数，应正确调节焦点位置。 1. 焦点位置与切割面的关系
2. 焦点位置对切割断面的影响 3. 焦点寻找 1）焦点调试方法： 基本思路：使用美纹胶在喷嘴口通过调节焦点距离分别打光，然后查看所击穿的孔的大小，孔最小的那个位置值则为焦点。 找出焦点以后再根据切割工艺寻找最佳焦点进行切割。 三 喷嘴 喷嘴形状、喷嘴孔径、喷嘴高度（喷嘴出口与工件表面之间的距离）等，均会影响切割的效果。
https://www.doczj.com/doc/27517468.html,/s?__biz=MzA4OTI5MTExOA==&mid=207532446&idx=1&sn=5181e82ff cb19466596f41fc159ebeae&scene=1&from=singlemessage&isappinstalled=0#rd 激光切割设备不为人知的奥秘 2015-08-04 激光制造网LaserfairCom 一台技术先进功能强大的高功率激光切割机，称得上是庞然大物。此复杂庞然大物的奥妙之处，须细加窥探，才能得其门道。让我们一起来窥探。 1.蛙跳 蛙跳是激光切割机的空程方式。 如下图所示，切割完孔1，接着要切割孔2。切割头要从点A移动到点B。当然，移动过程中要关闭激光。从点A到点B之间的运动过程，机器“空”跑，称为空程。 早期的激光切割机的空程如下图所示，切割头要次第完成三个动作：上升（到足够安全的高度）、平动（到达点B的上方）、下降。 压缩空程时间，可提高机器的效率。如果将次第完成的三个动作，变为“同时”完成，可缩短空程时间：切割头从点A开始向点B移动时，即同时上升；接近点B时，同时下降。如下图所示。 切割头空程运动的轨迹，犹如青蛙跳跃所画出的一条弧线。
在激光切割机的发展过程中，蛙跳算得上一个突出的技术进步。蛙跳动作，只占用了从点A 到点B平动的时间，省却了上升、下降的时间。青蛙一跳，捕捉到食物；激光切割机的蛙跳，“捕捉”到的是高效率。 如果激光切割机现在还不具备蛙跳功能，恐怕就不入流了。 2.自动调焦 切割不同材料时，要求激光束的焦点落在工件截面的不同位置。如下图所示。 因此，就需要调整焦点的位置（调焦）。早期的激光切割机，一般采用手动调焦方式；当下，许多厂商的机器都实现了自动调焦。 可能有人会说，改变切割头的高度就好了，切割头升高，焦点位置就高，切割头降低，焦点位置就低。没有这么简单。 如下图所示，切割头底部为喷嘴。在切割过程中，喷嘴与工件之间的距离（喷嘴高度）约0.5～1.5mm，不妨看作是一个固定值，即喷嘴高度不变，所以不能通过升降切割头来调焦（否则无法完成切割加工）。
大族激光切割工艺p参数， [table=98%] [tr][td=3,1,604] 切割层1(CUT1)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P100 [/td][td=220] 切割速度 [/td][td=321] 单位: mm/min [/td][/tr] [tr][td=63] P101 [/td][td=220] 切割激光功率 [/td][td=321] 单位: 瓦（W） [/td][/tr] [tr][td=63] P102 [/td][td=220] 最小切割激光功率百分比 [/td][td=321] 单位: 0-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P103 [/td][td=220] 切割激光模式（CS/PRC激光器） [/td][td=321] 1=连续, 2=门脉冲(CS/PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P104 [/td][td=220] 切割脉冲频率 [/td][td=321] 1～8:对应激光器上设置的激光脉冲频率(CS/ROFIN激光器) 0-999Hz PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P105
切割脉冲占空比(PRC激光器) [/td][td=321] 1-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P106 [/td][td=220] 切割喷嘴高度 [/td][td=321] 单位: [tr][td=63] P107 [/td][td=220] 切割气体压力 [/td][td=321] 单位: [/td][/tr] [tr][td=63] P108 [/td][td=220] 切割气体类型 [/td][td=321] 1=空气, 2=氧气, 3=氮气 [/td][/tr] [tr][td=63] P109 [/td][td=220] 切割头是否提升 [/td][td=321] 单位: 0-50mm [/td][/tr] [tr][td=3,1,604] 穿孔(PIERCE)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P110 [/td][td=220] 穿孔方式 [/td][td=321] 0-3（穿孔方式）;0=不穿孔;1=正常穿孔;2=渐进式穿孔;3=强力穿孔 [/td][/tr] [tr][td=63] P111 [/td][td=220] 穿孔激光功率
第一章激光切割方法 1.1 激光熔化切割 在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。 激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。 ——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。 ——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。 ——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。 1.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰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）。可以使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。 1.3 激光气化切割 在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。 为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。 该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。
激光切割工艺 发表于 2009-10-26 20:50 | 只看该作者发表的帖子 1# 本文章共4286字，分3页，当前第1页，快速翻页：123 激光切割工艺 激光切割的工艺参数 （1）光束横模 ① 基模又称为高斯模，是切割最理想的模式，主要出现在功率小于1kW的激光器。 ② 低阶模与基模比较接近，主要出现在1～2kW的中功率激光器。 ③ 多模是高阶模的混合，出现在功率大于3kW的激光器。
切割速度与横模及板厚的关系见图1。由图可以看出，300W的单模激光和500W的多模有同等的切割能力。但是，多模的聚焦性差，切割能力低，单模激光的切割能力优于多模。常用材料的单模激光切割工艺参数见表1，多模激光切割工艺参数见表2。 表1 常用材料的单模激光切割工艺参数 材料 厚度/mm 辅助气体 切割速度/cmmin-1 切缝宽度/mm 功率/W 低碳钢 3.0 O2 60 0.2 250 不锈钢 1.0 O2 150 0.1
40.0 O2 50 3.5 钛合金 10.0 O2 280 1.5 有机透明玻璃10.0 N2 80 0.7 氧化铝 1.0 O2 300 0.1 聚酯地毯
N2 260 0.5 棉织品（多层）15.0 N2 90 0.5 纸板 0.5 N2 300 0.4 波纹纸板 8.0 N2 300 0.4 石英玻璃 1.9
60 0.2 聚丙烯 5.5 N2 70 0.5 聚苯乙烯 3.2 N2 420 0.4 硬质聚氯乙烯7.0 N2 120 0.5 纤维增强塑料3.0 N2
0.3 木材（胶合板）18.0 N2 20 0.7 低碳钢 1.0 N2 450 - 500 3.0 N2 150 6.0 N2 50 1.2 O2
激光切割及编程工艺 摘要：激光切割技术已在薄板下料中得到广泛应用，如何更好地提高材料的利用率，降低使用成本，是各企业面临的普遍问题。本文详细分析了激光切割特点和原则，提出利用工件的公用边、零搭边排样技术优化切割路径来减少废料，提高材料利用率的工艺方法。文章结合天津电力机车调车机项目下料中激光切割的应用，进行了激光板材切割技术的工艺研究，结果表明，通过优化激光切割工艺，材料利用率可提高 3% ～ 25%，切割长度可减少 10% 左右。 关键词：激光切割；公用边；零搭边；材料利用率 一、激光切割的介绍 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。 激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。 1）激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。 激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料（如纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。 2）激光熔化切割 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。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。 3）激光氧气切割
激光切割加工工艺处理细节 1. 切割头示意图： 注:从以上切割头结构尺寸图中可看出成形工件的二次加工干涉范围. 2. 干涉加工范围（不同的喷嘴头） 正常喷嘴切削后的喷嘴（主要用于二次切割） 注:喷嘴外的阴影区域为正常的无干涉加工范围. 3. 二次切割定位销规格 规格（D）间隔示意图 ① 3.0~0 8.00.1mm 伸1 — (1) 范围:X*Y(2500*1250)
(2) 激光束光徑通常为0.2mm (3) 2512型加工料厚： LASER还可以加工木板，压克力板及附有薄膜的金属材料等注: LASER机具有自动感应功能而非金属它无法感应，因此加工时必须设定在每某一高度.，同时LASER机具有将薄膜割穿后再重复 割金属材料而不必设定高度的功能. ⑷ LASER具有刻蚀功能.如:将文字或图案刻在工件上(刻蚀深度与加工参 数有关) (5)工作台上剑栅之间的行距为50mm(二次加工时，如有干涉,可将干涉之剑栅取下)，加工小工件时，如果工件在X方向的宽度小于50，则工件切割完后就会从剑栅之间的空隙掉入废料箱. 如果工件在X方向的宽度大于50小于100，如果工件切割完后刚好只有一个剑栅支撑，也会掉入废料箱. 5. LASER二次切割落料原则： (1) 小工件(NCT只能单爪夹料时)采用先NCT再LASER二次切割.（通常LASER二次切割件上含有若干小工件，但必须以销钉孔定位.） ⑵以充分合理利用材料（1220*2440）,方便NCT丄ASER加工为原
则 通常采用平均分的方法?即Y1取口□柴或580,X1取值小于580（也可根据工件的实际情况而定）. 7. 薄材的加工： LASER加工是利用高压气体来完成，依靠剑栅（铁材）的支撑,而在切割过程中材料会向下变形且经过剑栅处工件被烧黑?工艺处理 时，通常先割一母板以避开工件的切割路径，再将材料放在母板上或者将薄材放在专用支架（治具）上并绷紧拉直以避免接触剑栅. 8. LASER加工的优势与缺陷（与NCT比较） （1）直线切割速度比NCT快. （2）可割不规则曲线 （3）割孔速度比NCT冲孔慢,LASER飞行切割的最快速度100个/ 分左右，而NCT的冲孔速度则超过400个/分. ⑷LASER的切割面光滑细腻,NCT步冲则会留下接点（NCT的无 接点刀具步距比较小，D型刀具长才25mm）. 结论:LASER适合割外形，NCT适合冲孔,如没有现成的NCT刀具, 则根据实际情况开NCT 刀具. 9. LASER 加工的工艺处理及注意事项:
激光切割工艺 发表于2009-10-2620:50|只看该作者发表的帖子 # 1 本文章共4286字，分3页，当前第1页，快速翻页：123 激光切割工艺 激光切割的工艺参数 （1）光束横模 ①基模又称为高斯模，是切割最理想的模式，主要出现在功率小于1kW的激光器。 ②低阶模与基模比较接近，主要出现在1～2kW的中功率激光器。 ③多模是高阶模的混合，出现在功率大于3kW的激光器。
切割速度与横模及板厚的关系见图1。由图可以看出，300W的单模激光和500W的多模有同等的切割能力。但是，多模的聚焦性差，切割能力低，单模激光的切割能力优于多模。常用材料的单模激光切割工艺参数见表1，多模激光切割工艺参数见表2。 表1常用材料的单模激光切割工艺参数 材料 厚度/mm 辅助气体 切割速度/cmmin-1 切缝宽度/mm 功率/W 低碳钢 3.0 O2 60 0.2 250 不锈钢 1.0 O2 150 0.1
40.0 O2 50 3.5 钛合金 10.0 O2 280 1.5 有机透明玻璃10.0 N2 80 0.7 氧化铝 1.0 O2 300 0.1 聚酯地毯
N2 260 0.5 棉织品（多层）15.0 N2 90 0.5 纸板 0.5 N2 300 0.4 波纹纸板 8.0 N2 300 0.4 石英玻璃 1.9
60 0.2 聚丙烯 5.5 N2 70 0.5 聚苯乙烯 3.2 N2 420 0.4 硬质聚氯乙烯7.0 N2 120 0.5 纤维增强塑料3.0 N2
0.3 木材（胶合板）18.0 N2 20 0.7 低碳钢 1.0 N2 450 - 500 3.0 N2 150 6.0 N2 50 1.2 O2
激光切割加工主要参数 1.切割速度 给定激光功率密度和材料，切割速度符合一个经验公式，只要在阀值以上，材料的切割速度与激光功率成正比，即增加功率密度，可提高切割速度，切割速度同样与被切割材料密度和厚度成反比，提高切割速度的因素: (1) 提高功率(500-3000w); (2)改变光束模式; (3)减小聚焦光斑大小(如采用短焦距透鏡) 对金属材料，其他工艺变量保存不变，激光切割速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量，这种调节范围在切割薄金属时显得比较宽。 2.焦点位置 激光束聚光后光斑大小与透镜焦长成正比，光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小，焦点处功率密度很高，对材料切割很有利，但它的不利之外是焦深很短，调节余量很小，一般比较适用于高速切割薄材，对于厚工件，由于长焦长透镜有较宽焦深，只要具有足够功率密度，用来对它切割比较合适，由于焦点处功率密度最高，在大多数情况下，切割时，焦点位置刚处于工件表面，或稍在工件表面之下，确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件，有时透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化，这就需及时调整焦点位置。 3. 辅助气体 辅助气体与激光光束同轴喷处，保护透镜免受污染并吹走切割区底部溶渣，对非金属和部分金属材料，使用压缩空气或惰性气体，清除溶化和蒸发材料，同时抑制切割区过度燃烧。 4. 辅助气体气压 大多数金属激光切割则使用活性气体（氧气），形成与灼热金属发生氧化放热反应，这部分附加热量可提高切割速度1/3—1/2 当高速切割薄板材时，需要较高的气体压力防止切口背面沾渣，当材料厚度或切割速度较慢时，气体压力可以适当的降低。 5. 激光输出功率 激光功率大小和模式好坏都会对切割发生重要的影响，实际操作时，常常设置最大功率以获得高的切割速度或用以切割较厚的材料。
深圳迪能https://www.doczj.com/doc/27517468.html,/ 迪能带你了解激光切割机加工工艺流程 所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。 激光切割是一个较为复杂的过程，其中涉及的因素很多，切割之前要仔细检查各项内容，在切割时要注意观察监控。 在加工过程中发现异常应立刻停止加工并检查原因，否则会损坏机床甚至伤及人身安全，尤其是在切割不锈钢、非金属材料时。 激光切割有专业的计算机辅助数控程序编程软件，编制零件加工程序的工作一般在离线计算机上完成。有些简单的加工程序也可以直接在数控系统的编辑界面完成，但需花费较长时间，且无法进行复杂零件的编程排样。一般不提倡在数控系统上进行数控程序的编制，因为这将占用大量的机床使用时间，而且效率低下。在板料放置在机床工作台上之后，重要的工作是确定机床加工工件的坐标系，这个加工工件的坐标系应当与数控编程中设置的坐标系完全一致。 注意在开始加工后，有一个试切阶段，在这个阶段操作者应当观察加工情况，及时调整加工的参数，对于批量加工尤其重要。 深圳迪能激光设备有限公司是专业研发、生产工业激光设备的高新技术企业。公司经过数年激光技术的创新发展，以占地两万八千平方米的生产基地、专业的激光技术人才和高级激光技术专家教授队伍，紧跟国际前沿激光技术，并与德国、美国、英国等世界著名激光器件厂商紧密合作，研制生产出系列电光转换效率高、光束质量好、性能稳定的激光设备，多项技术处于国内领先地位，尤其是金属激光切割技术在切割厚度和切割速度方面居亚洲领先地位！
为发挥激光切割加工的最大使用效率，利用剩余能力对外承揽加工，全面推进多元化经营，培育新的经济增长点，结合公司实际，制定本管理理制度。 一、基本原则 以公司内部生产计划为统领，利用剩余能力创收为辅的原则。承接对外加工业务必须以保证公司计划工作正常进行为前提，不得公司产品交货秩序。 管控结合，实行权责管理下和监督经营原则。权责管理是给生产部充分的权限，监督管理由财务负责是为了杜绝由低成本承揽加工产生的资产流失问题。 激光切割对外加工收入由公司专类项目负责管理，并对此加工收入进行分类、单独建账。实行内部帐号管理，实行独立核算 合同交易价格不允许低于公司制定的最低价格。 承揽外加工任务，必须按程序办事，手续要清，不得在公司领导未允许的情况下随意欠账。对成批量和价值较高的加工任务需签定加工协议 或合同。 二、成本核算、结算程序 使用材料按当时的市场价格计算，适当另加 (收取)管理费用。 . 外协加工完成后，加工金额少于5000元的要先办完结算手续，结算清加工费用，物品方可出厂。高于5000元可按加工合同实行月结. . 结算程序为逐项认真填写交款通知，单位主管领导签字后，到财务交款，出门证一联由财务部门盖章后方可生效。
.承揽外协任务的生产部门和车间，必须认真进行成本核算，不得缺项。三、相关实施办法 外加工业务必须以保证公司计划工作正常进行为前提，不得公司产品交货秩，接外加工单前生产计划物料员必须排出公司内生产计划。再排出外加工生产计划。制定加工收费标准，并有专人负责加工业务登记。可参照《激光切割收费标准一览表》对外加工业务必须公开，严禁个人私下接纳业务收取费用，加工费用由财务出收据收取。 生产加工必须严格执行“四按照”原则（即按图纸、按工艺、按标准,按样品），保证加工质量，按时完成任务,激光加工车间做好自检并把相关书面技术要求和标准资料提交给技术品管部,由技术品管部派品检专员做好产品抽检工作。 加工任务由激光设备的操作员承担，要求责任心强，服从工作安排，具有团结协作精神。 若遇加工任务紧急需要操作者顾全大局，发扬奉献精神，加班加点完成工作任务，加班费按加工费用15元/时计算。如果有条件的话积极培训操作员,安排两班制。如果由于操作者人为原因造成产品报废者，按加工费用的 1 %从操作者工资中扣除。 其余由公司填补。 对外加工所需材料、工具、量具等物品原则上按公司规定程序流程购买，若遇急需物品经主管领导同意后可先购买，后补办审批手续。 接单时必须要求生产部分析公司加工能力, 依以下工艺技术资料进行分析。
激光切割工艺知识大全 第一部分机床功能 1. Laser切割的原理: Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割. 激光切割的过程:在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件. 2. 机床结构: 2.1 床身 全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具.通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出.通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内. 2.2 工作台 在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料. 2.3 传感器 良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料.
2.4 切割头 它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有5英寸和7.5英寸(主要用于割厚板)两种. 2.5 CNC控制器 转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和激光功率. 2.6 激光控制柜 控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式. 2.7 激光器 其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体 2.8 冷却设备 冷却激光器、激光气体和光路系统. 2.9 吸尘器 清除加工时产生大多数粉尘. 2.10自动上下料系统. 3. 切割方法
激光切割技术 1.激光切割技术基本概念 激光切割是利用高能量密度的激光束作为“切割工具”对材料进行热切割的一种材料加工方式，是激光加工行业中最重要的一项应用技术。1971年用CO2激光切割包装用夹板，首次开辟了激光切割在工业领域中的应用。随着激光切割设备的不断更新和切割工艺的日益先进，激光切割技术可实现各种金属，非金属板材及众多复杂零件的切割，在汽车工业，航空航天，国防等领域获得了广泛应用。 2.激光切割技术基本原理和分类 2.1 激光切割技术基本原理 在激光束能量作用下，材料表面被迅速加热到几千至上万度而熔化或气化，随着气化物逸出和熔融物体被辅助高压气体吹走，达到切割材料的目的。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料。 2.2激光切割技术的分类 激光切割可分为：激光气化切割，激光熔化切割，激光氧化切割和激光划片与控制断裂四类。 （1）激光气化切割：利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始气化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的气化热很大，所以激光气化切割时需要很大的功率和功率密度。激光气化切割多用于极薄金属材料和非金属材料的切割。 （2）激光熔化切割：激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴吹非氧化性气体，依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全气化，所需能量只有气化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢，钛，铝及其合金等。 （3）激光氧化切割：原理类似于氧-乙炔切割。是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体与切割金属发生作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度远远大于激光气化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳钢，钛钢以及热处理等易氧化的金属材料。 (4)激光划片与断裂控制：激光划片是利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面进行
大族激光切割工艺p参数-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
大族激光切割工艺p参数， [table=98%] [tr][td=3,1,604] 切割层1(CUT1)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P100 [/td][td=220] 切割速度 [/td][td=321] 单位: mm/min [/td][/tr] [tr][td=63] P101 [/td][td=220] 切割激光功率 [/td][td=321] 单位: 瓦（W） [/td][/tr] [tr][td=63] P102 [/td][td=220] 最小切割激光功率百分比 [/td][td=321] 单位: 0-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P103 [/td][td=220] 切割激光模式（CS/PRC激光器） [/td][td=321] 1=连续, 2=门脉冲(CS/PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P104 [/td][td=220] 切割脉冲频率 [/td][td=321] 1～8:对应激光器上设置的激光脉冲频率(CS/ROFIN激光器) 0-999Hz PRC激光器) [/td][/tr] [tr][td=63] P105
[/td][td=220] 切割脉冲占空比(PRC激光器) [/td][td=321] 1-100% [/td][/tr] [tr][td=63] P106 [/td][td=220] 切割喷嘴高度 [/td][td=321] 单位: 0.5-10.0mm [/td][/tr] [tr][td=63] P107 [/td][td=220] 切割气体压力 [/td][td=321] 单位:0.5-8.0bar [/td][/tr] [tr][td=63] P108 [/td][td=220] 切割气体类型 [/td][td=321] 1=空气, 2=氧气, 3=氮气 [/td][/tr] [tr][td=63] P109 [/td][td=220] 切割头是否提升 [/td][td=321] 单位: 0-50mm [/td][/tr] [tr][td=3,1,604] 穿孔(PIERCE)工艺参数 [/td][/tr] [tr][td=63] P110 [/td][td=220] 穿孔方式 [/td][td=321] 0-3（穿孔方式）;0=不穿孔;1=正常穿孔;2=渐进式穿孔;3=强力穿孔 [/td][/tr] [tr][td=63] P111 [/td][td=220]
第一章激光切割方法 激光熔化切割 在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。 激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。 ——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。 ——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。 ——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰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）。可以使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。 激光气化切割 在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激
光功率。 为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。 该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。 ——在激光气化切割中，最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。 ——激光功率和气化热对最优焦点位置是有一定的影响。 ——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材料的气化温度。 ——所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。 ——在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速度的限制。 第二章加工过程 “加工过程”指激光光束、加工气体和工件之间的相互作用。 切割过程 该过程发生的区域是切割之前。作用在该切割之前的激光必须加热工件到把材料熔化和气化所需的温度。 切割平面由一个几乎垂直的平面组成，该平面被吸收的激光辐射加热并熔化。 ——在激光火焰切割中，该熔化区被进入割缝的氧气流进一步加热，达到接近沸点的温度。产生的气化把材料移走。同时，借助于加工气体，液化材料从工件下部排出。 ——在激光熔化切割中，液化材料随气体排出，该气体也保护割缝以防氧化。连续的熔化区沿着切割方向逐渐滑移。因而得到一条连续割缝。 激光切割过程的许多重要活动发生在该区域。对这些活动的分析可以得到激光切割的重要信息。
激光切割技术原理及应用 一、背景 1917年，爱因斯坦就提出了受激辐射的概念。1960年，梅曼成功运转了世界上第一台激光器。自此人们研究了激光的特性，开始探索激光在加工领域中的应用。几年后，高功率的C O2、YAG 激光器的发明，使激光加工变成现实。目前激光加工作为先进制造技术已广泛应用于国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、实现自动化、消除污染和减少材料消耗等起到重要的作用。如日本最先将激光切割系统引进汽车制造中，大大提高的劳动生产率。激光切割是应用最广泛的一种激光加工技术，目前激光切割在激光加工中所占的比例超过了70%。 二、原理 激光具有高亮度、高单色性、高相干性以及方向性好的特性。激光切割原理一般指激光经过聚焦后照射到材料上，使材料温度急速升高至熔化或汽化，随着激光与被切割材料的相对运动，在切割材料上形成切缝从而达到切割的目的。 从激光与材料作用机理和过程来分，激光切割可分为热加工和“冷加工”两种。现在大量用于激光加工的C O2和YAG 激光处于红外波段，它们基于热效应，使工件升温、熔化或汽化，以完成各种加工，称其为热加工，但这种方式会损伤周围区域, 因而限制了边缘强度和产生精细特征的能力。紫外激光的波长短、能量集中，通过直接破坏连接物质组分的化学键来达到加工目的, 这种将物质分离的过程是一个“冷”过程，热效应小，因此在精密切割和微加工领域具有广泛的应用。 激光切割工艺相比较传统切割工艺的优点在于： 1、激光加工属于非接触加工，因此无磨损，无机械应力，无形变，无耗材，无原材料浪费 2、激光能量集中，因此其热影响区小，对非加工部位没有影响，工件热变形极小 3、激光能量密度高，加工速度快，生产效率高 4、激光便于导向、聚焦、发散等，可以得到不同的光斑尺寸和功率密度，且激光易与数控 系统配合，加工方法灵活，因此可以完成任何复杂的加工，如微细加工和局部选择加工 5、激光加工不受电磁干扰，加工质量稳定可靠 6、激光加工无噪声、无污染，对环境没有危害 三、具体工艺