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激光同時(shí)又具有高相干性、高強(qiáng)度性、高方向性,激光通過(guò)激光器產(chǎn)生后由反射鏡傳遞并通過(guò)聚集鏡照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到強(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加,使該點(diǎn)因高溫而迅速的融化或則汽化,配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的。
激光雖然是光,但它與普通光明顯不同是激光僅在初極短的時(shí)間內(nèi)激光機(jī)依賴于自發(fā)輻射,此后的過(guò)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(wú)發(fā)散的方向性,極高的發(fā)光強(qiáng)度。
顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上; 6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡(jiǎn)便方法有三種:
(1)打印法:使切割部件從上往下運(yùn)動(dòng),在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑小處為焦點(diǎn)。
(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動(dòng),尋找激光束的小處為焦點(diǎn)。
(3)藍(lán)色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割部件從上往下運(yùn)動(dòng),直至藍(lán)色火花大處為焦點(diǎn)。
切割前應(yīng)先了解可避免加工失敗。激光切割機(jī)對(duì)新型輕質(zhì)加強(qiáng)纖維聚合體復(fù)合材料很難是常規(guī)方法進(jìn)行加工。在利用激光無(wú)接觸切割加工的特點(diǎn)可以對(duì)固化前的層迭薄片高速進(jìn)行切割修剪、定尺,在激光束的加熱下,薄片邊緣被融合,避免了纖維屑生成。
對(duì)完全固化后的厚工件,尤其是硼纖維和碳纖維合成材料,激光切割時(shí)要注意防止切邊可能會(huì)有碳化、分層和熱損傷發(fā)生。正如塑料切割一樣,合成材料切割過(guò)程中需要及時(shí)排除廢氣。(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動(dòng),尋找激光束的小處為焦點(diǎn)。還有一種類型的復(fù)合材料,就是單純由兩種性能不同的材料上下復(fù)合在一起,為了獲取較好的切割質(zhì)量,激光切割機(jī)的原則是先切割具有較好切割性有的那一面。
激光切割機(jī)進(jìn)入切割過(guò)程的良性循環(huán),10.6um波長(zhǎng)的 CO2激光束很容易被非金屬材料吸收,導(dǎo)熱性不好和低的蒸發(fā)溫度又使吸收的光束幾乎整個(gè)輸入材料內(nèi)部,并在光斑照射處瞬間汽化,并終形成了起始孔洞. 可用激光切割機(jī)加工的有機(jī)材料包括有:塑料(聚合物)、橡膠、木材、紙制品、皮革等。而可用激光切割機(jī)加工的無(wú)機(jī)材料包括有:石英、玻璃、陶瓷、石頭等。大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。