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任何一種熱切割技術(shù),除了少數(shù)情況,都可以從板材邊緣開始,一般都需要在板材上扎一個(gè)小孔。以前是用沖床在激光沖壓復(fù)合機(jī)上打一個(gè)孔,然后用激光從小孔處切割。對(duì)于沒有打孔裝置的激光切割機(jī),有兩種基本的打孔方法:
爆破穿孔——用連續(xù)激光照射材料,在形成凹坑,然后用與激光束同軸的氧氣流快速去除熔化的材料,形成孔洞。一般來說,孔的大小與板材的厚度有關(guān),爆破穿孔的平均直徑為板材厚度的一半。因此,對(duì)于較厚的板材,爆破穿孔的孔徑較大且不圓,不適合加工精度要求高的零件,只能用于廢料。另外,因?yàn)榇┛子玫难鯕鈮毫颓懈钣玫难鯕鈮毫κ且粯拥?,所以飛濺大。
脈沖穿孔——少量材料被峰值功率較高的脈沖激光熔化或汽化,切割時(shí)常使用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體,以減少放熱氧化引起的孔洞膨脹,氣體壓力低于氧氣。每個(gè)脈沖激光只產(chǎn)生一個(gè)很小的粒子射流,一步步深入,所以厚板的穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,輔助氣體立即被氧氣取代,用于切割。因此,射孔直徑較小,其射孔質(zhì)量優(yōu)于爆破射孔。用于此目的的激光器不僅應(yīng)該具有高輸出功率;更重要的是光束的時(shí)空特性,所以一般的橫流CO2激光器不能滿足激光切割的要求。此外,脈沖穿孔還需要可靠的氣路控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)氣體類型和氣體壓力的切換以及穿孔時(shí)間的控制。
在脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質(zhì)量的切口,應(yīng)該注意從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到恒速連續(xù)切割工件的過渡技術(shù)。理論上,通??梢愿淖兗铀俣蔚那懈顥l件,如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等。,但實(shí)際上,因?yàn)闀r(shí)間短,改變上述條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中改變平均激光功率比較現(xiàn)實(shí),具體方法是改變脈沖寬度;改變脈沖頻率;同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明,第三種效果Z好。