激光切割是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,從而實現將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。激光切割設備通常采用計算機化數字控制技術(CNC)裝置。采用該裝置后,就可以利用電話線從計算機輔助設計(CAD)工作站來接受切割數據。激光劃片與控制斷裂:激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。
非接觸式切割:激光切割時割炬與工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需改變激光器的輸出參數。激光切割過程噪聲低,振動小,無污染。激光切割前需先根據材質調整光束焦點在工件上的位置,由于激光束,特別是CO2氣體激光,一般肉眼看不到,可采用楔形塊檢測出焦點位置,然后調節割炬的高度,使焦點處于設定位置。切割材料的種類多與氧切割和等離子切割比較,激光切割材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現出不同的激光切割適應性。采用CO2激光器,各種材料的激光切割性能。
穿孔操作要點。世紀切割加工時,有的零件從板材的內部開始切割,這就要先在板材上打孔。一種方法是采用連續激光,在薄板上穿孔,可以用正常的輔助氣體壓力,光束照射0.2~1s就能貫穿工件,然后即可轉入切割。一般來說,激光切割質量可以由以下6個標準來衡量:⒈切割表面粗糙度Rz;⒉切口掛渣尺寸;⒊切邊垂直度和斜度u;⒋切割邊緣圓角尺寸r;⒌條紋后拖量n;⒍平面度F。激光束聚焦成很小的光點,使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分,材料很快加熱至汽化程度,蒸發形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小,基本沒有工件變形。