與傳統(tǒng)的氧乙、等離子等切割工藝相比，激光切割速度快、切縫窄、熱影響區(qū)小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑，同時可激光切割的材料種類多，包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日新月異，激光切割技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、機械、電力、五金以及電器等領(lǐng)域。近年來，激光切割技術(shù)正以的速度發(fā)展，每年都以15%~20%的速度增長。表面痕現(xiàn)象表面痕現(xiàn)象是指304不銹鋼深加工或者加工產(chǎn)品研磨后，在產(chǎn)品表面發(fā)生線裝或者點狀的凹點痕缺陷。我國自1985年以來，更是以每年近25%的速度增長。當(dāng)前，我國激光切割技術(shù)的整體水平與先進國家相比還存在著不小的差距，因此，在激光切割技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用空間[1]  。

激光切割機在切割過程中，光束經(jīng)切頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點，使焦點處達到高的功率密度，其中切頭固定在z軸上。這時，光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴散的部分熱量，材料很快被加熱到熔化與汽化溫度，與此同時，一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。激光雕刻：主要是在物體的表面進行，分為位圖雕刻和矢量雕刻兩種：位圖雕刻：我們先在PHOTOSHOP里將我們所需要雕刻的圖形進行掛網(wǎng)處理并轉(zhuǎn)化為單色BMP格式，而后在專用的激光雕刻切割軟件中打開該圖形文件。隨著焦點與材料的相對運動，使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫，完成材料的切割[1]  。

當(dāng)前，激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統(tǒng)。從激光發(fā)生器發(fā)出的光束經(jīng)過反射鏡1、2、3到達切頭上的聚焦透鏡，聚焦后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動；橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動；z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。銅板的厚度沒有一致的，但力求在同一張鋼板的厚度盡量一致，一般中等規(guī)格的鋸板，厚度公差為0。從圖中不難看出，在切割過程中，隨著橫梁作x向運動，z軸部分作y向運動，光路的長度時刻發(fā)生著變化[1]  。

目前，民用激光發(fā)生器由于制造成本等原因，所發(fā)出的激光光束都具有一定的發(fā)散角，呈“錐形”。當(dāng)“錐形”的高度改變時（相當(dāng)于激光切割機光路長度改變），聚焦透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。此外，光還具有波的性質(zhì)，因此，不可避免地會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，衍射會使光束在傳播過程中發(fā)生橫向擴展，該現(xiàn)象存在于所有的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠決定這些系統(tǒng)在性能方面的理論極限值。色澤的區(qū)別：經(jīng)過酸洗的不銹鋼，表面色澤銀白光潔：鉻鎳不銹鋼色銀白呈玉色。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用，當(dāng)光路長度變化時，作用在透鏡表面的光束直徑時刻發(fā)生著變化，這就會引起焦點大小和焦點深度的變化，但對焦點位置的影響很小。如果焦點大小和焦點深度在連續(xù)加工中發(fā)生變化，必然會對加工產(chǎn)生很大影響，比如，會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等[1]  。

原理編輯

激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在初極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強度和高相干性。

激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實現(xiàn)的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。原因：研磨不充分，加工越大桔皮越嚴重，原材料晶粒粗大，熱處理軟化。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進行連續(xù)相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。

切縫時的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運動軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。

（4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當(dāng)切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。

主要參數(shù)

X,Y工作范圍：1300mm*2500mm

切割聚焦鏡頭：F=80mm

　　大激光輸出功率：500W

　　調(diào)繼沖頻率：$300Hz

　　電源脈沖寬度：0.5ms-2ms

　　激光器：雙燈鍍金聚光腔

　　切割接口卡：CNC 3000控制卡

　　切割軟件：適應(yīng)PLT,DXF等格式

　　制冷功率：4W

　　重復(fù)定位精度：±0.03/300mm

　　空程速度：0-20000mm/min

　　切割速度：0-15000mm/min

鋁

盡管有高反射率和熱傳導(dǎo)性，厚度6mm以下的鋁材可以切割，這取決于合金類型和激光器能力。當(dāng)用氧切割時，切割表面粗糙而堅硬。用氮氣時，切割表面平滑。在碳化鉻程度的溫度范圍中的長時間加熱可能會影響合金321和347在惡劣的腐蝕介質(zhì)中的。純鋁因為其高純非常難切割，只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割鋁材。否則反射會毀壞光學(xué)組件。

鈦

鈦板材用氣和氮氣作為加工氣體來切割。其它參數(shù)可以參考鎳鉻鋼。

銅和黃銅

兩種材料都具有高反射率和非常好的熱傳導(dǎo)性。厚度1mm以下的黃銅可以用氮氣切割；厚度2mm以下的銅可以切割，加工氣體必須用氧氣。只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割銅和黃銅。否則反射會毀壞光學(xué)組件。

合成材料

切割合成材料時要牢記切割的危險和可能排放的危險物質(zhì)?？杉庸さ暮铣刹牧嫌校簾崴苄运芰?、熱硬化材料和人造橡膠。

有機物

在所有有機物切割中都存在著著火的危險（用氮氣作為加工氣體，也可以用壓縮空氣作為加工氣體）。木材、皮革、紙板和紙可以用激光切割，切割邊緣會燒焦（褐色）。