汇 田 激 光 <激 光 切 割 工 艺 二 > 1 1 激光切割工艺 切割工艺与下述因素关系紧密: 激光模式 激光功率 焦点位置 喷嘴高度 喷嘴直径 辅助气体 辅助气体纯度 辅助气体流量 辅助气体压力 切割速度 板材材质 板材表面质量(如生锈、异物等) 与切割相关的各工艺参数如下图所示。 辅助气体压力割嘴直径透镜焦距材料表面割嘴相对板面距离光束直径焦点割缝宽切割气体类型 图 1 切割工艺参数 汇 田 激 光 <激 光 切 割 工 艺 二 > 2 2 一 激光模式 激光器的模式对切割影响很大,切割时要求到达钢板表面的模式较好。这与激光器本身的模式和外光路镜片的质量有直接的关系。 激光束横截面上光强的分布情况称为激光横模。一般笼统地把横模当作激光模式。用符号TEMmn表示各种横向模式。TEM 表示横向电磁波,m、n均为正整数,分别表示在 x轴和y轴方向上光强为零的那些点的序数,称为模式序数。下图示出了几种不同的激光束横模的光斑。TEM00 模又称基模,其光斑中任何一点光强都不为零。若光斑在 x方向上有一点光强为零,称为TEM10 模;在 y方向上有一点光强为零,称为TEM01 模。以此类推,模式序数 m 和n越大,光斑中光强为零的点的数目越多。有不同横向模式的激光束称为多模。 图 2 模式光斑 上图中,TEM00 模,称为基模。TEM*01 模,是单环模,也叫准基模。为了与TEM01 区分,特地加上星号*。TEM01 模与TEM10 模其实可视为相同的模式,因为X、Y 轴原本就是人为划分的。下面示出的是几种模式的立体图。 图 3 TEM00 模式立体图 汇 田 激 光 <激 光 切 割 工 艺 二 > 3 3 图 4 TEM20 模式立体图 图 5 TEM23 模式立体图 图 6 多模 二 焦点位置 焦点位置是一个关键参数,应正确调节焦点位置。 1 . 焦点位置与切割面的关系 焦点位置 示意图 特征 零焦距 焦点在工件表面 切幅喷嘴 适用于 5 毫米以下薄碳钢等。 (切断面) 焦点在工件上表面,所以,切割光滑,下表面则不光滑。 汇 田 激 光 <激 光 切 割 工 艺 二 > 4 4 负焦距 焦点在工件表面下 喷嘴切幅 铝材、不锈钢等工件采用这种方式。 (切断面) 焦点在中央,偏下部因此平滑面范围较大,切幅比零焦距的切幅宽,切割气体流量较大,穿孔时间较零焦距为长。 正焦距 焦点在工件表面上 喷嘴切幅 切割厚钢板...