激光切割機(jī)是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統(tǒng),聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn),同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。
隨著光束與工件相對(duì)位置的移動(dòng),最終使材料形成切縫,從而達(dá)到切割的目的。
激光切割加工是用不可見(jiàn)的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動(dòng)排版節(jié)省材料,切口平滑,加工成本低等特點(diǎn),將逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無(wú)接觸,在工作中不會(huì)對(duì)工件表面造成劃傷;激光切割速度快,切口光滑平整,一般無(wú)需后續(xù)加工;切割熱影響區(qū)小,板材變形小,切縫窄(0.1mm~0.3mm);切口沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力,無(wú)剪切毛刺;加工精度高,重復(fù)性好,不損傷材料表面;數(shù)控編程,可加工任意的平面圖,可以對(duì)幅面很大的整板切割,無(wú)需開(kāi)模具,經(jīng)濟(jì)省時(shí)。
與傳統(tǒng)的氧乙炔、等離子等切割工藝相比,激光切割速度快、切縫窄、熱影響區(qū)小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑,同時(shí)可激光切割的材料種類多,包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復(fù)合材料等。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日新月異,激光切割技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電力、五金以及電器等領(lǐng)域。近年來(lái),激光切割技術(shù)正以的速度發(fā)展,每年都以15%~20%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)自1985年以來(lái),更是以每年近25%的速度增長(zhǎng)。當(dāng)前,我國(guó)激光切割技術(shù)的整體水平與國(guó)家相比還存在著不小的差距,因此,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)激光切割技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用空間。
激光切割機(jī)在切割過(guò)程中,光束經(jīng)切割頭的透鏡聚焦成一個(gè)很小的焦點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到高的功率密度,其中切割頭固定在z軸上。這時(shí),光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)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(shí),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(diǎn)與材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。