由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦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;实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,
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由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦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;实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合切割厚工件。在确定使用何种焦长的透镜以后,焦点与工件表面的相对位置对保障切割质量尤为重要。由于焦点处功率密度高,大多数情况下,切割时焦点位置刚处在工件表面,或稍微在表面以下。
当焦点处于合适位置时,割缝小、,切割速度可获得好的切割结果。在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.5mm左右。在激光应用过程中,常常碰到聚焦等问题,常见确定焦点位置的简便方法有三种:打印法:使切从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径较小处为焦点。斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的较小处为焦点。主要表现在切割质量很高,不存在毛边和烧边的情况,切口光滑平整。
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。激光汽化切割使用的材料一般有极薄金属材料和非金属材料。在板材厚度一定的情况下,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,切割速度受到气体射流速度的限制。其主要差异在于钢材中杂质含量和对钢材表面的处理以及运输保管等一系列原因,造成了我国板材切割难的现状。
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