激光由于其定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量极大等的特性被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。早在上世纪 70 年代,激光就被用于切割。在现代的工业生产中,激光切割更是举足轻重,切应用范围越来越广。那么激光是怎么切割的?关于激光切割的原理你了解吗?
总体概括来说,激光切割就是用不可见的激光代替了机械刀具。相较于普通的机械道具,激光切割则具有精度高、切割快、不局限于切割图案、能实现自动排版节省材料、切口平滑、加工成本低、绿色无污染等一系列的特点。
激光切割具体是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。
每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。
激光切割机将激光聚集到材料上,对材料进行局部加热直至超过熔点,然后用同轴高压气体或者产生的金属蒸气压力将熔融金属吹离,随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度非常窄的切缝。
激光束照射到金属板材表面时释放的能量会使金属板材熔化,并由气体将溶渣吹走。激光源通常会使用光纤激光束,通过透镜和反射镜,激光束聚集在很小的区域,能量的高度集中使得局部被迅速加热,导致金属板材溶化。从而达到切割的目的。
此外,由于激光发射能量非常集中,仅有少量热传到金属板材的其它部分,故极少造成材料形变。而利用激光也可以非常准确地切割复杂形状的坯料,且所切割的坯料无需再作进一步的处理。
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