激光切割加工技術(shù)的基礎(chǔ)知識有哪些？

        激光切割加工技術(shù)主要用于金屬和非金屬材料之間的加工。采用激光切割加工技術(shù)不僅能有效提高加工效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低企業(yè)生產(chǎn)成本。常見的切割加工技術(shù)有脈沖激光加工和連續(xù)激光切割加工，前者適用于金屬材料，后者適用于非金屬材料，且后者使用為廣泛，也是目前激光切割技術(shù)應(yīng)用重要的領(lǐng)域。

        說到激光加工，就不得不提到激光打孔技術(shù)，以前打孔都是選用硬度比打孔物質(zhì)高的物質(zhì)進(jìn)行打孔，效率低，遇到硬度大的例如金剛石之類的材料，想要完成打孔是很困難的。當(dāng)激光應(yīng)用在打孔技術(shù)上，無論多硬的物質(zhì)都可以輕而易舉的完成，而且激光打孔技術(shù)具有精度高、通用性強、效率高、成本低等優(yōu)點，缺點就是激光鉆出的孔是圓錐形的，而不是機械鉆孔的圓柱形。

        1、激光切割的切縫窄，工件變形小

        激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達(dá)到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。

        切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同時幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣，棉、紙等易燃材料切割使用惰性汽體。進(jìn)入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡，防止煙塵進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過熱。

        大多數(shù)有機與無機材料都可以用激光切割。在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它是什么樣的硬度，都可以進(jìn)行無變形切割。當(dāng)然，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割很困難，甚至不能切割。

        激光切割無毛刺、皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對許多機電制造行業(yè)來說，由于微機程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；盡管它加工速度還慢于模沖，但它沒有模具消耗，無須修理模具，還節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省了加工費用，降低了生產(chǎn)成本，所以從總體上考慮是更合算的。

        另一方面，從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計尺寸和形狀變化角度看，激光切割也可發(fā)揮其重現(xiàn)性好的優(yōu)勢。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段，由于不需要高級模具制作工，激光切割運轉(zhuǎn)費用也并不昂貴，因此還能明顯的降低模具制造費用。激光切割模具還帶來的附加好處是模具切邊會產(chǎn)生一個淺硬化層（熱影響區(qū)），提高模具運行中的耐磨性。激光切割的無接觸特點給圓鋸片切割成形帶來無應(yīng)力優(yōu)勢，由于提高了鋸片使用壽命。

        2、激光切割是一種高能量、密度可控性好的無接觸加工。

        激光束聚焦后形成具有極強能量的很小作用點，把它應(yīng)用于切割有許多特點。首先，激光光能轉(zhuǎn)換成驚人的熱能保持在極小的區(qū)域內(nèi)，可提供（1）狹的直邊割縫；（2）小的鄰近切邊的熱影響區(qū)；（3）極小的局部變形。其次，激光束對工件不施加任何力，它是無接觸切割工具，這就意味著（1）工件無機械變形；（2）無刀具磨損，也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問題；（3）切割材料無須考慮它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性強，并有高的適應(yīng)性和柔性，因而（1）與自動化設(shè)備相結(jié)合很方便，容易實現(xiàn)切割過程自動化；（2）由于不存在對切割工件的限制，激光束具有無限的仿形切割能力；（3）與計算機結(jié)合，可整張板排料，節(jié)省材料。