圖1和圖2中顯示的是影響激光加工性能的各主要因素。加工性能的提高,離不開對這些要素的優(yōu)化。
圖1
A與激光束相關(guān)的要素
激光的輸出形態(tài)中包含連續(xù)輸出CW模式和脈沖模式兩種。加工材料對激光束的吸收特性將受激光波長影響,而激光的波長又是取決于激光的工作介質(zhì)。輸出功率表示能量的大小,占空比表示在脈沖輸出時的每一脈沖時間內(nèi)激光照射時間所占的比例,頻率表示每一秒內(nèi)的照射次數(shù),光束模式表示能量強(qiáng)度的分布。
B與激光加工透鏡相關(guān)的要素
焦點距離表示從透鏡位置到焦點的距離,是直接影響焦點位置 處的光斑直徑與深度的要素。加工透鏡中有能抑制像差的凹凸透鏡 和普通的平凸透鏡兩種。
C與激光束的焦點光斑相關(guān)的要素
焦點的直徑取決于透鏡的規(guī)格,透鏡的焦距越短,則焦點的直 徑就會越小。焦點位置是指聚焦點距離加工材料表面的相對位置, 我們把材料表面之上方向定義為正、之下定義為負(fù)。焦點深度是指 在焦點附近能得到與聚焦點處光斑直徑大小基本相同光斑的范圍。
D與噴嘴相關(guān)的要素
噴嘴的直徑?jīng)Q定著溶化、燃燒的可限制范圍以及噴射于加工部位 的輔助氣體流量。噴嘴的前端之所以呈圓形,主要是為了能勝任對任何方向的加工,噴嘴與加工材料表面間的間距要盡量設(shè)定得窄一些。
圖2
E與輔助氣體相關(guān)的要素
輔助氣體的壓力影響著熔化金屬從切縫中排出的情況。氣體的種類將影響到加工質(zhì)量與加工能力,切割時需要氧氣的助燃作用;而焊接或熱處理時,則需要對加工部位起保護(hù)作用。每一個噴嘴都存在著與其自身相配的最佳氣體流量。
F與加工材料相關(guān)的要素
板材的材質(zhì)和厚度會影響到激光能量的消耗。材料的表面狀況會影響到激光束吸收的穩(wěn)定性,而加工形狀又會影響到熱量的擴(kuò)散。