常用工程材料的激光切割加工

1. 金属材料的激光切割

虽然几乎所有的金属材料在室温对红外波能量有很高的反射率，但发射处于远红外波段1.064um光束的灯泵浦ND:YAG激光器及10.6μmCO2激光器还是成功的应用于许多金属的激光切割实践

2. 非金属材料的激光切割

10.6μm波长的CO2激光束很容易被非金属材料吸收，导热性不好和低的蒸发温度又使吸收的光束几乎整个输入材料内部，并在光斑照射处瞬间汽化，形成起始孔洞，进入切割过程的良性循环。

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熔化激光切割加工。

当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射点处材料内部开妈蒸发，形成孔洞。一旦这种小孔形成，它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围，然后，与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动，小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。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。

影响激光切割质量的因素

影响激光切割加工质量的因素很多，激光切割加工的一个重要优点在于可以对过程中的主要因素实施高度控制，使切割出的工件充分满足客户的要求，并且重复性很好。这些主要因素由切割速度、焦点位置、辅助气体压力、激光输出功率等工艺参数构成。除了以上4个重要的变量以外，可能对切割质量产生影响的因素还包括光束参数(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脉冲波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面状态)，以及割炬和喷嘴、外光路系统、工件固定等其他因素。可以通过改变工件特性来提高切割质量。钢材表面温度过高和锈蚀都能影响切割质量。一般要求钢板温度要低，可以通过调整切割顺序来降低钢板表面温度，要求一个位置割完后，调到较远的位置进行切割，在调整过程中，要综合考虑切割质量和切割效率问题：也可以通过在切割处使用水冷却来降低钢板温度。钢板表面锈蚀严重，严重影响切割质量，导致切割豁口大，切割孔时，废料清除不掉，增加后续处理成本。