激光切割機的切割加工與氣壓之間有哪些影響因素？

激光切割是利用經(jīng)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(zhì)，從而實現(xiàn)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。

激光切割機是鈑金加工的一次工藝革命，是鈑金加工中的“加工中央”；激光切割機柔性化程度高，切割速度快，出產(chǎn)效率高，產(chǎn)品出產(chǎn)周期短，為客戶贏得了廣泛的市場。

那么，激光切割機的切割加工與氣壓之間有哪些影響因素？

激光切割機

激光切割機的切割加工與氣壓之間的影響因素解析：

激光切割機在切割過程中，光束經(jīng)切割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，其中切割頭固定在z軸上。這時，光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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。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。

激光切割機

在激光切割機切割的過程中輔助氣體是必不可少的，輔助氣體有足夠的壓力能夠徹底清出激光切割產(chǎn)生的廢渣，一般在切割厚一點的工件時氣壓要減小一點，粘到工件上的殘渣將會破壞切割邊緣。增加氣體壓力可以提前激光切割速度，但到達一個較大值后，繼續(xù)增加氣體壓力反而會引起切割速度的下降。

在高輔助氣體壓力下，切割速度降低的原因除可歸結(jié)為高的氣流速度對及掛個作用區(qū)冷卻效應(yīng)的增強外，還可能是氣流中存在的間歇沖擊波對激光作用區(qū)冷卻的干擾。氣流中存在不均勻的壓力和溫度，會引起氣流場密度的變化。這樣的密度梯度導(dǎo)致場內(nèi)折射率改變，從而干攏光束能量的聚焦，造成再聚焦或光束發(fā)散。這種干擾會影響熔化效率，有時可能改變模式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致切割質(zhì)量下降，如果光束發(fā)散太甚。使光斑過大，甚至?xí)斐刹荒苡行У剡M行切割的嚴(yán)重后果。

激光切割機

為了避免高速氣流對激光切割性能的不良反應(yīng)，可以設(shè)想改變氣流內(nèi)總的壓力分布，由于氣流壓力分布的這種改變，使熔化過程發(fā)生在中部低壓區(qū)，而其周圍鄰近的高壓區(qū)則可提高到足夠的動量，以保證更有效地去除熔渣，由于高壓區(qū)的間歇性不會對光速造成干擾，熔化效率也提高了。