激光切割機(jī)在切割過程中,光束經(jīng)切g(shù)e頭的透鏡聚焦成一個(gè)很小的焦點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到高的功率密度,其中切g(shù)e頭固定在z軸上。這時(shí),光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時(shí),一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點(diǎn)與材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。
激光切割
對(duì)于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對(duì)于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上;
6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。
激光行業(yè)前景分析
由于激光具有眾多優(yōu)點(diǎn),發(fā)達(dá)國(guó)家為了在全i球化競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中占據(jù)世界信息技術(shù)制高點(diǎn),紛紛加緊實(shí)施激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃,如美國(guó)的“激光核聚變計(jì)劃”、德國(guó)的“激光2001行動(dòng)計(jì)劃”、英國(guó)的“阿維爾計(jì)劃”和日本的“激光研究五年計(jì)劃”等。在此背景下以美、德、日為代表的發(fā)展國(guó)家激光產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在如汽車、電子、機(jī)械、航空、鋼鐵等主要的大型制造行業(yè)中基本完成了用激光加工工藝對(duì)傳統(tǒng)工藝的更新?lián)Q代,進(jìn)入“光制造”時(shí)代。