切开机是对各种资料进行形状加工的一种东西。品种有火焰切开机、等离子切开机、激光切开机、水切开机等。激光切开机望文生义便是运用激光这种介质进行资料切开的一种切开机器。

　　激光切开机运用激光束的热能完成切开，激光切开机将激光束照射到工件外表时开释的能量来使工件消融并蒸腾，以到达切开和雕琢的意图，具有精度高，切开快速，不局限于切开图画约束，主动排版节省资料，切断滑润，加工成本低一级特色，将逐步改善或替代于传统的切开工艺设备。

　　激光切开可分为激光汽化切开、激光熔化切开、激光氧气切开和激光划片与操控开裂四类。

　　运用高能量密度的激光束加热工件，使温度敏捷上升，在十分短的时刻内到达资料的沸点，资料开端汽化，构成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的一起，在资料上构成切断。资料的汽化热一般很大，所以激光汽化切开时需求很大的功率和功率密度。

　　激光汽化切开多用于极薄金属资料和非金属资料（如纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切开。

　　激光熔化切开时，用激光加热使金属资料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体（Ar、He、N等），依托气体的强壮压力使液态金属排出，构成切断。激光熔化切开不需求使金属彻底汽化，所需能量只要汽化切开的1/10。

　　激光熔化切开首要用于一些不易氧化的资料或活性金属的切开，如不锈钢、钛、铝及其合金等。

　　激光氧气切开原理类似于氧乙炔切开。它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切开气体。喷吹出的气体一方面与切开金属效果，发生氧化反响，放出很多的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反响区吹出，在金属中构成切断。因为切开进程中的氧化反响发生了很多的热，所以激光氧气切开所需求的能量仅仅熔化切开的1/2，而切开速度远远大于激光汽化切开和熔化切开。激光氧气切开首要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属资料。

　　激光划片是运用高能量密度的激光在脆性资料的外表进行扫描，使资料受热蒸腾出一条小槽，然后施加必定的压力，脆性资料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。

　　操控开裂是运用激光刻槽时所发生的峻峭的温度散布，在脆性资料中发生部分热应力，使资料沿小槽断开。

　　激光切开与其他热切开办法比较较，总的特色是切开速度快、质量高。详细归纳为如下几个方面。

　　因为激光光斑小、能量密度高、切开速度快，因此激光切开能够取得较好的切开质量。

　　① 激光切开切断细窄，切缝两头平行并且与外表笔直，切开零件的尺度精度可达±0.05mm。

　　② 切开外表光洁漂亮，外表粗糙度只要几十微米，乃至激光切开能够作为最终一道工序，无需机械加工，零部件可直接运用。

　　③ 资料通过激光切开后，热影响区宽度很小，切缝附近资料的功能也简直不受影响，并且工件变形小，切开精度高，切缝的几许形状好，切缝横截面形状出现较为规矩的长方形。激光切开、氧乙炔切开和等离子切开办法的比较见表1，切开资料为6.2mm厚的低碳钢板。

　　⑵ 切开效率高因为激光的传输特性，激光切开机上一般配有多台数控工作台，整个切开进程能够悉数完成数控。操作时，只需改动数控程序，就可适用不同形状零件的切开，既可进行二维切开，又可完成三维切开。

　　用功率为1200W的激光切开2mm厚的低碳钢板，切开速度可达600cm/min；切开5mm厚的聚丙烯树脂板，切开速度可达1200cm/min。资料在激光切开时不需求装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上、下料的辅佐时刻。

　　激光切开时割炬与工件无触摸，不存在东西的磨损。加工不同形状的零件，不需求替换“刀具”，只需改动激光器的输出参数。激光切开进程噪声低，振荡小，无污染。

　　与氧乙炔切开和等离子切开比较，激光切开资料的品种多，包含金属、非金属、金属基和非金属基复合资料、皮革、木材及纤维等。可是关于不同的资料，因为本身的热物理功能及对激光的吸收率不同，表现出不同的激光切开适应性。选用CO2激光器，各种资料的激光切开功能见表2。

　　⑹ 缺陷激光切开因为受激光器功率和设备体积的约束，激光切开只能切开中、小厚度的板材和管材，并且跟着工件厚度的增加，切开速度显着下降。

　　激光束聚集成很小的光点，使焦点处到达很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超越被资料反射、传导或分散的部分，资料很快加热至汽化程度，蒸腾构成孔洞。跟着光束与资料相对线性移动，使孔洞接连构成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小，根本没有工件变形。

　　切开进程中还增加与被切资料相合适的辅佐汽体。钢切开时运用氧作为辅佐汽体与熔融金属发生放热化学反响氧化资料，一起协助吹走割缝内的熔渣。切开聚丙烯一类塑料运用压缩空气，棉、纸等易燃资料切开运用慵懒汽体。进入喷嘴的辅佐汽体还能冷却聚集透镜，避免烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。

　　大多数有机与无机资料都能够用激光切开。在工业制作体系占有份量很重的金属加工业，许多金属资料，不论它是什么样的硬度，都能够进行无变形切开。当然，对高反射率资料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切开很困难，乃至不能切开。激光切开无毛刺、皱折、精度高，优于等离子切开。对许多机电制作职业来说，因为微机程序操控的现代激光切开体系能便利切开不同形状与尺度的工件，它往往比冲切、模压工艺更被优先选用；尽管它加工速度还慢于模冲，但它没有模具耗费，无须修补模具，还节省替换模具时刻，然后节省了加工费用，降低了生产成本，所以从总体上考虑是更合算的。

　　激光束聚集后构成具有极强能量的很小效果点，把它使用于切开有许多特色。首要，激光光能转化成惊人的热能保持在极小的区域内，可提供⑴狭的直边割缝；⑵最小的附近切边的热影响区；⑶极小的部分变形。其次，激光束对工件不施加任何力，它是无触摸切开东西，这就意味着⑴工件无机械变形；⑵无刀具磨损，也谈不上刀具的转化问题；⑶切开资料无须考虑它的硬度，也即激光切开才能不受被切资料的硬度影响，任何硬度的资料都能够切开。再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因此⑴与主动化设备相结合很便利，简单完成切开进程主动化；⑵因为不存在对切开工件的约束，激光束具有无限的仿形切开才能；⑶与计算机结合，可整张板排料，节省资料。

　　与其它惯例加工办法比较，激光切开具有更大的适应性。首要，与其他热切开办法比较，相同作为热切开进程，其他办法不能象激光束那样效果于一个极小的区域，成果导致切断宽、热影响区大和显着的工件变形。激光能切开非金属，而其它热切开办法则不能。

　　大多数激光切开机都由数控程序进行操控操作或做成切开机器人。激光切开作为一种精细的加工办法，简直能够切开一切的资料，包含薄金属板的二维切开或三维切开。

　　在轿车制作范畴，小轿车顶窗等空间曲线的切开技能都现已取得广泛使用。德国群众轿车公司用功率为500W的激光器切开形状杂乱的车身薄板及各种曲面件。在航空航天范畴，激光切开技能首要用于特种航空资料的切开，如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合资料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切开加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机结构、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

　　激光切开成形技能在非金属资料范畴也有着较为广泛的使用。不只能够切开硬度高、脆性大的资料，如氮化硅、陶瓷、石英等；还能切开加工柔性资料，如布料、纸张、塑料板、橡胶等，如用激光进行服装取舍，可节省衣料10%～12%，进步成效3倍以上。

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