激光器诞生于20世纪60年代,激光切割加工经历了几十年的发展改进,在现代工业生产中展示了强大的优势和发展潜力。激光切割加工过程是激光与材料相互作用的过程,传统的刀具切割、火焰切割和等离子切割加工有大量的切屑产生,消耗许多被加工材料并磨损刀具,同时产生较大的加工噪声。
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增加气体压力可以提前激光切割速度,但到达一个值后,继续增加气体压力反而会引起切割速度的下降。在高的辅助气体压力下,切割速度降低的原因除可归结为高的气流速度对及挂个作用区冷却效应的增强外,还可能是气流中存在的间歇冲击波对激光作用区冷却的干扰。气流中存在不均匀的压力和温度,会引起气流场密度的变化。这样的密度梯度导致场内折射率改变,从而干拢光束能量的聚焦,造成再聚焦或光束发散。这种干扰会影响熔化效率,有时可能改变模式结构,导致切割质量下降,如果光束发散太甚。使光斑过大,甚至会造成不能有效地进行切割的严重后果。
激光加工技术主要有以下特别的优点:
①使用激光加工,生产,质量可靠,经济效益。
②可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工;在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。
③激光加工过程中无"刀具"磨损,无"切削力"作用于工件。
④可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。
⑤激光束易于导向、聚焦实现作各方向变换,极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工,因此它是一种极为灵活的加工方法。
⑥无接触加工,对工件无直接冲击,因此无机械变形,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。
⑦激光加工过程中,武汉激光切割加工,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有或影响,因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。
⑧激光束的发散角可<1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至10kW量级,因而激光既适于精1密微细加工,又适于大型材料加工。
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