由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙i炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。
切割由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。 切割速度快用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。切割5mm厚的聚树脂板,切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。 切割材料的种类多与氧乙i炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
激光切割是一种利用激光束热能的热切割方法。它可以切割各种金属材料和金属材料。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。激光切割方法有三种:(1)激光qi化切割,利用激光束在极短的时间内将物料局部加热到沸点以上,以蒸汽的形式逸出形成切口;(2)激光熔化切割,通过激光将材料局部快速加热至熔融状态,并通过喷射惰性气体吹掉熔融物以形成切割口;(3)激光燃烧切割:金属材料被激光束和纯氧快速加热到燃点