论激光切割质量控制
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- 激光切割质量控制,多对比效果及处理方案。激光切割质量控制
激光切割的过程是材料吸收光能并转化为热能,并使材料熔化、汽化的过程。
1)激光器输出高能量密度的激光束。
2)光束通过聚焦镜,被聚焦,能量高度集中。
3)聚焦后的光束从喷嘴中心通过,喷嘴内喷出切割辅助气体,其轴心与光路相同。
4)在激光束和切割气体的共同作用下,切割材料迅速加热、氧化与蒸发,达到切割目的。
激光切割的基本原理是激光与物质的相互作用,它既包含复杂的微观量子过程,也包含激光作用于各种介质材料所发生的宏观现象。而这些宏观现象包括材料对激光的吸收、反射、折射,能量转换和传递,材料状态及周围气体成份,光束作用于材料表面时的组织效应等。
因此,影响激光切割质量的因素十分复杂,除了加工材料本身之外,主要是光束特性、激光功率、切割速度、喷嘴型式(孔径)和喷嘴高度、焦点位置、辅助气体种类和压力等。
一、光束特性对切割质量的影响
激光切割的切口宽度同光束模式和聚焦后光斑直径有较大关系。由于激光照射的功率密度和能量密度都与激光光斑直径有关,为了获得较大的功率密度和能量客度,在激光切割加工中,光斑直径要求尽可能小。而光斑直径的大小主要取决于振荡器输出的激光束直径及其发散角的大小,同时与聚焦透镜的焦距有关。对于一般激光切割中应用较广的ZnSe平凸聚焦透镜,其光斑直径d与焦距ƒ、发散角θ及入射激光束直径D之间的关系可按下式进行计算:...