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激光切割加工程序及注意事项
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激光切割可依激光束的照射条件而分为CW加工与脉冲加工，又依素材分为非金属材料切割、金属材料切割。在此只对金属切割作介绍。
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8 k% e3 W; \1 D6 [ (一)加工程序 3 @. s3 T& {! M& I, ^3 K
用激光切割金属是一种有反应作用的加工，在这加工程序中，激光切割首先在工件上钻一个孔，然后沿着预定的路径前进，将气流通常为(O2) 自同轴喷气孔喷出，导至切割点协助燃烧。激光加工使用不同的气体有不同的目的，喷氧气是用来产生散热作用(exothermic reaction) ，并增加切割的速度。喷气亦有防止溅射的材料碰到透镜表面，及作深切时吹掉熔化金属肖渣、冷却工件、缩小热影响区及避免多次切割时再次连接在一起的功能。(切割非金属材料时必须使用钝气) 利用激光切割最大的优点就是在他高速切割时，其刀口非常狭窄且热影响减至最低。 u7 k' ~" K5 }7 X
金属类容易切割的材料有 : 钢、钛、镍及部分耐火金属，铝和高度反射性金属(金、银、铜几乎是完全反射) 等较不易切割，必须加上一层涂层以吸收激光能量。激光在飞机工业中切割钛金属特别成功，由于其燃点较低且极易与氧作用，故切割的速度可相当快。
9 I1 U4 h. x: V1 ~6 I7 Q9 N; | 激光切割可取代冲孔、冲胚切片、氧乙炔切割和电浆弧切割。400W至1.5kW的CO2激光应用最广，其次是YAG激光。而材料的厚度、物理特性与激光功率决定切割的速度。
- @) \3 m; r& Q- B- M1 u (二)激光切断时应注意之事项 1 U% r! ~4 e# }& I* e2 m! u
1. 焦点位置保持法: 激光切断时焦点必须在素材表面上，激光线的照射方向需朝向该面的法线方向，因此在切割立体曲面时，必须利用右图焦点位置保持装置，沿曲面移动焦点位置。
3 f: Z/ [3 p" M3 y" p5 n 2. 偏光所致的影响：激光对金属等高反射率材料的切断能力，受激光的偏光特性影响，一般以为入射角 θ不为 π/ 2时吸收率才因偏光而异，在通常的垂直入射不成问题。不过即使是垂直入射激光，大半也以θ接近 π/ 2的值入射。
) F( f% K0 W. h2 f4 Z 偏光方向控制得宜的话，可用为增高速度的方法，但在一般的金属切割不易使偏光沿进行方向，直线偏光在切割中会发生不均匀，切断断面形状会有些微变形。
2 C* s8 E/ P& E n0 M7 P 3. 加工物的支持法切断加工会发生比被加工物高温的浮渣、溅散物须以补充气体把浮渣喷向工件下方，故工件下方不能被工作台面直接支持，需预先浮起，因加工力不直接施加于被加工物，需要适称的工件支持方可。
, x+ M6 S1 z E' e2 Y4 g (三)激光切割的优点
# ? U5 m! F$ F5 D ·应用范围广大 ---- 可切割极厚或微薄金属材质
2 I- M, ^ T( Z* `; T3 p9 f; A+ f+ Z ·高加工精密度 ---- 可加工复杂的几何图形及字形# U: Q( P, b# w+ @1 ~, u) u( r0 p3 V
·最佳环境保护 ---- 切割光束点小，材质不易变形0 F3 h+ B) |% ^/ t0 `$ f
·材料空间节省 ---- 计算机制图排版，节省材料所占空间
9 M) {3 ^2 b A( b _# s- s5 v ·缩短生产流程 ---- 加工速度快，精密度高
& n, N# b i$ C& j ·提高作业效率 ---- 无噪音及所产生的震动小 |
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发表于 2007-7-14 20:50:16