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激光切割機(jī)如何工作？

激光是高度集中的單一波長光束。對于每種波長的光，不同的材料會以不同的量吸收、反射和透射該光。

激光束是一束強(qiáng)度極高的光，波長或顏色單一。在典型的 CO2 激光，其波長位于光譜的紅外部分，因此人眼無法看到。光束從產(chǎn)生光束的激光諧振器穿過激光切割機(jī)的光束路徑時(shí)，直徑只有約 3/4 英寸。它可能被多個(gè)鏡子或“光束彎曲器”反射到不同的方向，然后最終聚焦到板上。聚焦的激光束在擊中板之前會穿過噴嘴孔。壓縮氣體（例如氧氣或氮?dú)猓┮矔鬟^該噴嘴孔。

高功率密度可使材料快速加熱、熔化并部分或完全汽化。切割低碳鋼時(shí)，激光束的熱量足以啟動(dòng)典型的“氧燃料”燃燒過程，激光切割氣體將是純氧，就像氧燃料割炬一樣。切割不銹鋼或鋁時(shí)，激光束只是熔化材料，高壓氮?dú)庥糜趯⑷廴诮饘購那锌诖党觥?/p>

上激光切割機(jī)，激光切割頭按照所需部件的形狀在金屬板上移動(dòng)，從而將部件從板上切割下來。電容式 h8 控制系統(tǒng)在噴嘴末端和被切割的板之間保持非常精確的距離。這個(gè)距離很重要，因?yàn)樗鼪Q定了焦點(diǎn)相對于板表面的位置。從板表面正上方、表面或表面正下方升高或降低焦點(diǎn)可能會影響切割質(zhì)量。

激光切割機(jī)的工作原理是將一束激光聚焦到一塊材料上。激光的功率非常高，聚焦后，它會將要切割的材料的溫度升高到足以在光束聚焦的小區(qū)域內(nèi)熔化或蒸發(fā)材料的溫度。通常，會使用輔助氣體來幫助將熔融材料從切割區(qū)域推開。這對于切割金屬或膠合板等厚板材料尤其如此。

為了切割形狀，激光頭需要移動(dòng)，使用某種形式的龍門架將光束定位在新材料上，從而切割出一條線而不是一個(gè)小針孔。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的類型包括齒條和小齒輪、滾珠絲杠和線性電機(jī)。線性電機(jī)最昂貴，但速度最快，精度最高。齒條和小齒輪提供幾乎相同的速度和精度，但價(jià)格較低。一些小型業(yè)余愛好者激光機(jī)也可能使用正時(shí)皮帶和步進(jìn)電機(jī)來移動(dòng)激光頭。在所有情況下，具有伺服和編碼器反饋的系統(tǒng)大大提高了激光頭的精度激光切割系統(tǒng)，就像剛性框架一樣，可以隔離振動(dòng)。

對于激光切割操作，選擇在要切割的材料中吸收率高的波長非常重要。

當(dāng)激光能量照射到材料表面時(shí)，材料會吸收大量能量，從而迅速升溫至熔化溫度以上并達(dá)到降解溫度。

在降解溫度下，材料會分解并崩解。發(fā)生這種情況時(shí)通常會釋放煙霧或煙氣。

切口邊緣可能會被加熱到較低水平，實(shí)際上會熔化并重新成形。這實(shí)際上可以用作一種密封機(jī)制，對纖維材料很有用，例如，可以防止穿線。

激光切割機(jī)工作時(shí)，調(diào)整激光角度是個(gè)好主意，這樣切割過程中產(chǎn)生的煙霧就不會在激光光學(xué)器件上積聚成煙灰。此外，切割（或焊接）高反射表面時(shí)，重要的是防止激光束從表面反射回激光光學(xué)器件，否則可能會損壞它們。