激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。先要弄清楚自己企業的生產范圍、加工材料和切割多大厚度等,從而確定要采購的設備的機型、幅面和數量,為后期的采購工作做簡單的鋪墊。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機工業應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。
控制斷裂切割。
對于容易受熱破壞的脆性材料,通過激光束加熱進行高速、可控的切斷,稱為控制斷裂切割。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。這種切割過程主要內容是:激光束加熱脆性材料小塊區域,引起該區域大的熱梯度和嚴重的機械變形,導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導裂縫在任何需要的方向產生。
要注意的是,這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快,不需要太高的功率,否則會引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。其主要控制參數是激光功率和光斑尺寸大小。
雖然衡量一臺激光切割機好壞的一個重要標準就是設備的切割精度,但是機器的切割精度也不完全取決于設備本身,其影響因素是多方面的,主要有以下幾大因素:
1、束通過聚焦后的的大小
激光束聚集后的光斑越小,切割精度越高,特別是切縫較小,小的光斑可達0.01mm。
2、工作臺的走位精度決定著切割的重復精度。
工作臺精度越高,切割的精度越高
3、工件厚度越大,精度越低,切縫越大。
由于激光光束為錐形,切縫也是錐形,厚度0.3MM的不銹鋼比2MM的切縫小的多。
4、工件材質對激光切割精度有一定影響
同樣情況下,激光切割機切割不銹鋼要比鋁的切割精度高,切面要光滑一些。