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　　新天激光——光纖激光切割機

激光切割機的應用越來越普及。怎么利用激光技術生產出優質高效的產品，需要激光切割機操作人員學習相關知識，更重要的是要在實踐中不斷總結經驗。我們先來了解幾種常用的激光切割技術參數。

1. 專用設備。
為了減少聚焦前光束尺寸變化引起的聚焦光斑尺寸變化，國內外激光切割系統制造商提供了一些特殊裝置供用戶選擇：
（一）平行光管。這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端增加一個平行光管進行擴束處理。聚焦前光束尺寸幾乎是均勻的。
(2) 切割頭上增加了一個獨立的活動透鏡的下軸，它和控制噴嘴到物料表面的距離（距離）的Z軸是相互獨立的兩個部分。當工作臺移動或光軸移動時，光束的F軸同時從近端向遠端移動，因此光束聚焦后的光斑直徑在整個加工區域內保持一致。
（3）控制調焦鏡（通常為金屬反射式調焦系統）的水壓。如果聚焦前的光束尺寸變小，焦斑直徑變大，則自動控制水壓來改變聚焦曲率，使焦斑直徑變小。
(4) 在飛行光路切割機上增加了x、y方向的補償光路系統。也就是說，當切割遠端的光路增加時，補償光路縮短。相反，當在切割的近端的光路減小時，補償光路增加，以保持光路長度一致。
2. 切割和射孔技術。
任何一種熱切割技術，除了少數情況下可以從板的邊緣開始，一般都必須在板上打一個小孔。早些時候在激光沖壓復合機上，使用沖床沖孔，然后使用激光從小孔中切割。沒有打孔裝置的激光切割機有兩種基本的打孔方法：
（一）爆破射孔：（爆破鉆孔），材料被連續的激光照射，在中心形成一個坑，然后熔融材料被與激光束同軸的氧氣流迅速清除，形成一個孔。一般來說，孔的大小與板的厚度有關。爆破穿孔的平均直徑為板厚的一半。因此，較厚板材上的爆破穿孔直徑較大且不圓，因此不適合用在要求較高的零件上（如油篩縫管），只能用在廢鋼上。另外，由于穿孔時所用的氧氣壓力與切割時的氧氣壓力相同，飛濺較大。
（2）脈沖穿孔:（脈沖鉆削）采用高峰值功率脈沖激光熔化或蒸發少量材料。空氣或氮氣常用作輔助氣體，以減少因放熱氧化引起的孔膨脹。切割過程中的氣體壓力低于氧氣壓力。每一個激光脈沖只產生逐漸穿透的小粒子射流，所以需要幾秒鐘才能穿透一個厚板。一旦穿刺完成，立即將輔助氣體切換到氧氣進行切割。這樣的射孔直徑較小，其射孔質量優于爆破射孔。用于此目的的激光器不僅應具有高輸出功率。更重要的是光束的時間和空間特性，所以一般的橫流CO2激光器不能滿足激光切割的要求。
此外，脈沖射孔還需要一個更可靠的氣路控制系統，以實現氣體種類和氣體壓力的切換和射孔時間的控制。在脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質量的切割，應注意從工件靜止時的脈沖穿孔到工件恒速連續切割的過渡技術。從理論上講，加速段的切割條件通常可以改變：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，但在實際操作中，由于時間太短，改變上述條件的可能性不大。
3. 噴嘴設計和氣流控制技術。
當激光切割鋼材時，氧氣和聚焦的激光束通過噴嘴射向待切割的材料，從而形成空氣射流。對氣流的基本要求是進入切口的氣流要大，速度要高，以便充分氧化，使切口材料充分進行放熱反應。同時，有足夠的動量將熔化的材料噴射出來。因此，除了光束的質量及其控制直接影響切割質量外，噴嘴的設計和氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是非常重要的因素。用于激光切割的噴嘴采用簡單的結構，即一個錐形孔，末端有一個小圓孔。設計通常采用試錯法。
由于噴嘴一般由紫銅制成，其體積小，是易損部件，需要經常更換，所以沒有進行流體力學的計算和分析。使用時，具有一定壓力的氣體Pn（表壓為Pg）從噴嘴側面噴射，這稱為噴嘴壓力。從噴嘴出口噴出，經過一定距離后到達工件表面。壓力稱為切割壓力Pc，最后氣體膨脹到大氣壓力。爸研究工作表明，隨著Pn的增加，空氣流量增加，Pc也不斷增加。
它可以用以下公式計算：V=8.2d2（Pg+1）。
V型氣體流量L/min
D-噴嘴直徑毫米。
PG-噴嘴壓力（表壓）棒。
對于不同的氣體有不同的壓力閾值。當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正斜沖擊波，氣流由亞音速過渡到超音速。這個閾值與Pn和Pa的比例以及氣體分子的自由度（n）有關：例如，氧氣和空氣的n=5，所以閾值Pn=1bar×（1.2）3.5=1.89 bar。當噴嘴壓力較高時Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2 (Pn.4bar），氣流的正斜沖擊波變為正激波，切割壓Pc減小，氣流速度減小，并且工件表面形成渦流，減弱了氣流去除熔融物的作用，影響切割速度。因此，使用帶有錐形孔和末端有小圓孔的噴嘴，氧氣的噴嘴壓力往往低于3bar。