探討如何高效且精確地進(jìn)行激光切割加工以實(shí)現(xiàn)穿孔

在工業(yè)生產(chǎn)中，激光切割加工主要是通過調(diào)整激光的平均功率來實(shí)現(xiàn)的，具體的操作方式是改變脈沖的寬度；改變脈寬或頻率等參數(shù)來提高工件表面質(zhì)量。調(diào)整脈沖的頻率；改變脈寬、重復(fù)率等參數(shù)。在同一時間內(nèi)調(diào)整脈沖的寬度與頻率。本文介紹了激光切割機(jī)參數(shù)對加工精度影響程度的研究結(jié)果，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，調(diào)整激光的平均功率是最有效的方法。

1、在連續(xù)激光照射之后，爆破穿孔材料會在中心區(qū)域形成一個凹坑。隨后，與激光束同軸的氧流會迅速地去除熔融材料，從而形成一個新的孔洞。這種方法是用一種特殊裝置把炸藥和氧同時注入孔內(nèi)，使之成為爆轟波并傳播到整個孔壁上。孔的尺寸通常與板材的厚度有關(guān)，而爆破造成的穿孔的平均直徑是板材厚度的一半。

2、在脈沖穿孔過程中，使用高峰值功率的脈沖激光可以使少量材料熔化或汽化，通常會使用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，這樣可以減少放熱氧化導(dǎo)致的孔擴(kuò)展，使得氣體壓力低于切割時的氧氣壓力。在小孔形成過程中，由于激光束和工件表面之間存在較大摩擦作用，導(dǎo)致孔壁溫度升高，從而引起大量熱量向內(nèi)部傳導(dǎo)。每一次脈沖激光都只會產(chǎn)生微小的粒子并逐漸深入，這意味著厚板的穿孔過程可能需要數(shù)秒。在一般情況下，可以通過調(diào)節(jié)激光器輸出光能量大小來控制小孔形狀。因此，所采用的激光切割技術(shù)不僅需要有較高的輸出能力；還要考慮能量密度對小孔形狀的影響。更為關(guān)鍵的是，光束在時間和空間上的特性。要保證這種高精度的打孔質(zhì)量，必須對激光電源進(jìn)行嚴(yán)格的穩(wěn)頻控制。除此之外，脈沖穿孔過程還需要一個相當(dāng)可靠的氣路控制系統(tǒng)，以便能夠靈活地切換不同類型的氣體、調(diào)整氣體壓力，并精確地控制穿孔發(fā)生的時間。

本文著重討論了脈沖穿孔的工藝參數(shù)及其對切割質(zhì)量的影響規(guī)律。在使用脈沖穿孔技術(shù)時，為確保切口的高品質(zhì)，我們應(yīng)該高度重視從工件靜止?fàn)顟B(tài)下的脈沖穿孔到工件的等速連續(xù)切割的技術(shù)轉(zhuǎn)換。目前常用的方法是通過對加工速度進(jìn)行調(diào)節(jié)來達(dá)到這種目的。理論上，加速段的切割條件，如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，通常是可以調(diào)整的，但實(shí)際上，由于時間太短，改變這些條件的可能性很小。