任何熱切割(ge)技術,除了在少數情況下(xia)可以從板的(de)邊緣開始(shi)外,通常需要在板上穿一個小孔(kong)(kong)。以前(qian)在激光沖(chong)(chong)壓復合機床中,先(xian)用沖(chong)(chong)頭先(xian)打(da)一個小孔(kong)(kong),然后(hou)用激光從孔(kong)(kong)上開始(shi)切割(ge)。無沖(chong)(chong)壓裝置的(de)激光刀打(da)孔(kong)(kong)有兩種基本方法:
爆(bao)(bao)破穿孔——材(cai)料被連續的(de)激(ji)(ji)光照(zhao)射在中(zhong)心形成凹坑,然(ran)后熔化(hua)的(de)材(cai)料被與激(ji)(ji)光束同軸(zhou)的(de)氧氣流快速移除形成一(yi)個孔。一(yi)般(ban)孔的(de)大(da)(da)小與板的(de)厚(hou)(hou)度(du)、爆(bao)(bao)破穿孔平均直徑的(de)厚(hou)(hou)度(du)的(de)一(yi)半,所(suo)以厚(hou)(hou)板的(de)板爆(bao)(bao)破穿孔孔徑較大(da)(da),且(qie)不是圓的(de),不應使(shi)用(yong)在加工精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)較高的(de)零(ling)部(bu)件加工中(zhong),只能用(yong)在廢料上。此外,由于射孔時使(shi)用(yong)的(de)氧氣壓力與切(qie)割時相同,因此濺(jian)射更大(da)(da)。
脈沖穿(chuan)孔(kong)——一(yi)小(xiao)(xiao)部分材料被高(gao)峰值功率的(de)(de)脈沖激光熔化(hua)(hua)或(huo)(huo)汽化(hua)(hua)。通常使(shi)用空氣或(huo)(huo)氮氣作為輔(fu)(fu)助(zhu)氣體,以(yi)減少因放熱(re)氧化(hua)(hua)引(yin)起的(de)(de)孔(kong)洞擴展。切(qie)割時(shi)氣體壓(ya)(ya)力(li)低于(yu)氧氣壓(ya)(ya)力(li)。每次激光脈沖只產生小(xiao)(xiao)的(de)(de)微粒噴射(she),粒子噴射(she)逐步(bu)深入(ru),所(suo)以(yi)厚板穿(chuan)孔(kong)需(xu)要幾(ji)秒(miao)鐘的(de)(de)時(shi)間(jian)。一(yi)旦(dan)穿(chuan)孔(kong)完成,用氧氣代替(ti)輔(fu)(fu)助(zhu)氣體進(jin)行切(qie)割。這樣,穿(chuan)孔(kong)直徑比爆破(po)穿(chuan)孔(kong)直徑小(xiao)(xiao),質(zhi)量(liang)好。用于(yu)此(ci)(ci)目的(de)(de)的(de)(de)激光器(qi)不僅要有高(gao)的(de)(de)輸出功率;更重要的(de)(de)是光束(shu)的(de)(de)時(shi)間(jian)性和空間(jian)特性,所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)的(de)(de)橫流CO2激光器(qi)不能滿足激光切(qie)割的(de)(de)要求。此(ci)(ci)外,脈沖射(she)孔(kong)還需(xu)要更可靠(kao)的(de)(de)氣路(lu)控制系(xi)統來實(shi)現對氣體種(zhong)類、氣壓(ya)(ya)開關和穿(chuan)孔(kong)時(shi)間(jian)的(de)(de)控制。
在脈沖穿孔的情況下,為了激光切割機獲得(de)高質量的切割(ge),應(ying)注意從工件靜止時(shi)的脈沖(chong)(chong)穿孔到(dao)恒速(su)連(lian)續切割(ge)的過渡技(ji)術。理論上講,加速(su)度段(duan)的切割(ge)條(tiao)件通(tong)常是可以(yi)改(gai)變(bian)(bian)的,比(bi)如(ru)焦距、噴嘴(zui)位置、氣體壓力等(deng),但在實踐中,由于時(shi)間太(tai)短,不太(tai)可能改(gai)變(bian)(bian)上述條(tiao)件。通(tong)過改(gai)變(bian)(bian)脈沖(chong)(chong)寬度來改(gai)變(bian)(bian)激光平均功率在工業(ye)生產中是很(hen)實用的。改(gai)變(bian)(bian)脈沖(chong)(chong)頻率;同時(shi)改(gai)變(bian)(bian)脈沖(chong)(chong)寬度和頻率。實際應(ying)用結果(guo)表明(ming),第三種方(fang)法效果(guo)最佳(jia)。