激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。先要弄清楚自己企業(yè)的生產(chǎn)范圍、加工材料和切割多大厚度等,從而確定要采購(gòu)的設(shè)備的機(jī)型、幅面和數(shù)量,為后期的采購(gòu)工作做簡(jiǎn)單的鋪墊。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機(jī)工業(yè)應(yīng)用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。
控制斷裂切割。
對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料,通過激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷,稱為控制斷裂切割。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。這種切割過程主要內(nèi)容是:激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域,引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形,導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。
要注意的是,這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快,不需要太高的功率,否則會(huì)引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。其主要控制參數(shù)是激光功率和光斑尺寸大小。
雖然衡量一臺(tái)激光切割機(jī)好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)就是設(shè)備的切割精度,但是機(jī)器的切割精度也不完全取決于設(shè)備本身,其影響因素是多方面的,主要有以下幾大因素:
1、束通過聚焦后的的大小
激光束聚集后的光斑越小,切割精度越高,特別是切縫較小,小的光斑可達(dá)0.01mm。
2、工作臺(tái)的走位精度決定著切割的重復(fù)精度。
工作臺(tái)精度越高,切割的精度越高
3、工件厚度越大,精度越低,切縫越大。
由于激光光束為錐形,切縫也是錐形,厚度0.3MM的不銹鋼比2MM的切縫小的多。
4、工件材質(zhì)對(duì)激光切割精度有一定影響
同樣情況下,激光切割機(jī)切割不銹鋼要比鋁的切割精度高,切面要光滑一些。