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激光切割中穿孔技术的应用

发布者: 发布时间:2012-2-28 10:28:00 阅读:次 【字体:

  对于δ0.5mm-δ6mm厚的板材.大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孑L处开始切割。

  对于没有冲压装置的激光切割机一般用脉冲穿孔的基本方法——脉冲穿孔:金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%。当功率密度超过106W/cm2的聚焦激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。

  常用空气或氮气作为辅助气体,每个脉冲激光只产生小的微粒喷射。逐步深入,因此厚板穿孑L时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。(注:产生高峰值功率脉冲激光的元气件电子管寿命约20000小时,价格昂贵,对δ≤3薄板最好采用预冲孔工艺,δ≥3的板料才采用脉冲穿孔工艺)。

  一般激光穿孔的一般方法有:

  (1)脉冲穿孔。

  这是一种先进的穿孔方法,可以获得较小穿孔直径。该方法适合于可以输出高峰值份的脉冲激光的连续切割。控制激光头移动到起始位置后停止运动,启动高峰值功率脉冲,激光脉冲使少量材料熔化或汽化,最好使用空气或氮气作为辅助气体,并减少气流量,以减少因放热熔化使孔扩展。

  (2)爆破穿孔。

  当连续激光没有高峰值公里长脉冲激光输出时采用爆破穿孔,控制激光头移动到起始位置后停止运动,启动连续激光照射材料,使该中心熔化形成以凹坑,然后由与激光器同轴的气体很快将熔材料祛除,经过一定时间形成一孔洞,一般孔的大小与板厚有关,爆破孔洞平均直径为板厚的一半。

  穿孔的大小和优劣一般是和激光切割速度分不开的,只用掌握好激光切割的速度才能很好的运用穿孔技术。对于任何一种材料的激光最佳切割速度不但与切割工艺参数有关,也与激光的光参数有关。影响最大的是激光功率、气流流速和气体的含氧量等参数。

  一般情况下,激光切割速度过低,则材料过烧,使切缝变窄,并使热影响区域显著增大,当激光切割速度过高时,则会使切口清炸不净,切口变得粗糙。

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