激光切割加工中气压的重要性

激光切割加工时，我们要特别注意辅助气体的气压，因为辅助气体的气压对切割的影响很大，因此，我们不得不重视起来。 辅助气体要有足够的压力才能彻底清除激光切割加工中的废渣，在切割厚一些的工件时气压要降低些，粘到工件上的残渣将会破坏切割边缘。增加气体压力可以提前激光切割速度，但到达一个值后，继续增加气体压力反而会引起切割速度的下降。在高的辅助气体压力下，切割速度降低的原因除可归结为高的气流速度对及挂个作用区冷却效应的增强外，还可能是气流中存在的间歇冲击波对激光作用区冷却的干扰。气流中存在不均匀的压力和温度，会引起气流场密度的变化。这样的密度梯度导致场内折射率改变，从而干拢光束能量的聚焦，造成再聚焦或光束发散。这种干扰会影响熔化效率，有时可能改变模式结构，导致切割质量下降，如果光束发散太甚。使光斑过大，甚至会造成不能有效地进行切割的严重后果。 为了避免高速气流对激光切割性能的不良反应，可以设想改变气流内总的压力分布，由于气流压力分布的这种改变，使熔化过程发生在中心低压区；而其周围邻近的高压区则可提高到足够的动量（冲力），以保证更有效地去除熔渣。由于高压区的间歇性不会对光速造成干扰，熔化效率也提高了。

激光管切割和穿孔方法

任何一种热切割工艺，除了少数情况，都可以从板材边缘开始，一般需要在板材上打一个小孔。以前是用打孔机在激光冲压复合机上打孔，然后用激光从小孔上切割。无打孔装置的激光切割机有两种基本打孔方式: 爆破穿孔——连续激光照射后，在材料中心形成一个坑，然后通过与激光束同轴的氧气流快速去除熔融材料，形成一个孔。孔的大小一般与板厚有关，爆破穿孔的平均直径是板厚的一半。所以对于较厚的板材，爆破穿孔的孔径较大且不圆，不适合加工精度高的零件，只能用于废料。此外，由于穿孔使用的氧气压力与切割使用的氧气压力相同，飞溅较大。 脉冲穿孔——用高峰值功率的脉冲激光熔化或汽化少量材料，常使用空气或氮气作为辅助气体，以减少放热氧化引起的孔洞扩大，切割时气体压力低于氧气。每个脉冲激光只产生一个很小的粒子射流，一步一步深入，所以厚板冲压需要几秒钟。射孔完成后，辅助气体变为氧气进行切割。因此，射孔直径较小，其射孔质量优于爆破射孔。用于此目的的激光器不仅要有较高的输出功率；更重要的是光束的时空特性，所以一般的横流CO2激光器不能满足激光切割的要求。此外，脉冲穿孔需要可靠的气路控制系统，以实现气体类型和气压的切换以及穿孔时间的控制。