論激光切割質量控制
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- 激光切割質量控制,多對比效果及處理方案。激光切割質量控制
激光切割的過程是材料吸收光能并轉化為熱能,并使材料熔化、汽化的過程。
1)激光器輸出高能量密度的激光束。
2)光束通過聚焦鏡,被聚焦,能量高度集中。
3)聚焦后的光束從噴嘴中心通過,噴嘴內噴出切割輔助氣體,其軸心與光路相同。
4)在激光束和切割氣體的共同作用下,切割材料迅速加熱、氧化與蒸發,達到切割目的。
激光切割的基本原理是激光與物質的相互作用,它既包含復雜的微觀量子過程,也包含激光作用于各種介質材料所發生的宏觀現象。而這些宏觀現象包括材料對激光的吸收、反射、折射,能量轉換和傳遞,材料狀態及周圍氣體成份,光束作用于材料表面時的組織效應等。
因此,影響激光切割質量的因素十分復雜,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、噴嘴型式(孔徑)和噴嘴高度、焦點位置、輔助氣體種類和壓力等。
一、光束特性對切割質量的影響
激光切割的切口寬度同光束模式和聚焦后光斑直徑有較大關系。由于激光照射的功率密度和能量密度都與激光光斑直徑有關,為了獲得較大的功率密度和能量客度,在激光切割加工中,光斑直徑要求盡可能小。而光斑直徑的大小主要取決于振蕩器輸出的激光束直徑及其發散角的大小,同時與聚焦透鏡的焦距有關。對于一般激光切割中應用較廣的ZnSe平凸聚焦透鏡,其光斑直徑d與焦距ƒ、發散角θ及入射激光束直徑D之間的關系可按下式進行計算:...