激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷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。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。在切割过程中必须添加与被切材料相适合的辅助气体。同轴的气体除了吹走割缝内的熔渣外,还能冷却加工物体表面,减少热影响区,冷却聚焦透镜,防止进入透镜座内污染镜片并致使镜片过热。气体压力和种类的选择对切割影响较大。常见的气体有:空
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激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷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。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。在切割过程中必须添加与被切材料相适合的辅助气体。同轴的气体除了吹走割缝内的熔渣外,还能冷却加工物体表面,减少热影响区,冷却聚焦透镜,防止进入透镜座内污染镜片并致使镜片过热。气体压力和种类的选择对切割影响较大。常见的气体有:空气,氧气,氮气。

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。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的切割。
聚焦镜作为激光切割机的部件之一,直接影响到加工的效率和质量。在长时间使用之后,若出现了掉膜、凹痕、划伤等现象便会让激光设备的功能大打折扣。因此,若想要正常发挥激光切割机的功效,就需要及时更换新的镜片。那么,如何正确地掌握安装聚焦镜的方法,也是相当重要的!
CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术:
焦点位置控制技术
焦点位置控制技术:激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。

为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。

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