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。

激光切割与其他热切割方法比较

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料熔化、汽化、烧蚀或燃点，同时借助与光束同轴的气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割与其他热切割方法相比较，具体优势可概括为如下几个方面： 切割：由于激斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。①激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割件的尺寸精度可达±5mm。②切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为后一道工序，机械，部件可直接使用。③材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。 切割效率高：由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以实现数控。操作时，改变数控程序，就可适用不同形状件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。 切割速度快：用功率为12W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达15p效/min;切割5mm厚的聚树脂板，切割速度可达3p效/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装<夹具，又节省了上、下料的辅助时间。