切割穿孔技術

任何一種熱切割技術，除了少數可以從板邊開始的熱切割技術，一般都必須在板子上鉆一個小孔。早先在激光沖孔復合機上，是用沖頭沖出一個孔，然后用激光從小孔開始切割。對于沒有打孔裝置的激光切割機，有兩(liang)種基(ji)本的打孔方法：

⑴噴砂鉆(zhan)孔(kong)：（噴砂鉆(zhan)孔(kong)），材(cai)料(liao)被(bei)連(lian)續激光照射，在中心形成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)坑，然后熔化的(de)(de)材(cai)料(liao)被(bei)與(yu)激光束同(tong)軸的(de)(de)氧(yang)氣流快速去除，形成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)孔(kong)。一(yi)般孔(kong)的(de)(de)大小與(yu)板(ban)(ban)厚(hou)有關。爆(bao)破(po)穿孔(kong)的(de)(de)平均直徑為板(ban)(ban)厚(hou)的(de)(de)一(yi)半。因此，對于較(jiao)厚(hou)的(de)(de)板(ban)(ban)材(cai)，爆(bao)破(po)穿孔(kong)孔(kong)徑較(jiao)大，且不(bu)圓。不(bu)適用于要求較(jiao)高的(de)(de)部位（如濾油(you)管）。 )，只能用于廢料(liao)。此外，由于穿孔(kong)所(suo)用的(de)(de)氧(yang)氣壓力與(yu)切割所(suo)用的(de)(de)氧(yang)氣壓力相同(tong)，因此飛濺較(jiao)大。

⑵脈(mo)沖鉆(zhan)孔：（脈(mo)沖鉆(zhan)孔）采用高峰值(zhi)功率脈(mo)沖激(ji)光(guang)(guang)熔(rong)化或汽(qi)化少量材料。常使用空(kong)氣(qi)或氮氣(qi)作為輔助氣(qi)體(ti)(ti)，以減少因(yin)(yin)放熱氧(yang)化引起的(de)(de)空(kong)穴膨(peng)脹。切(qie)割時(shi)氣(qi)體(ti)(ti)壓力低于氧(yang)氣(qi)壓力。每個脈(mo)沖激(ji)光(guang)(guang)只產生小顆粒(li)射(she)流，逐漸穿(chuan)透(tou)更深(shen)，因(yin)(yin)此厚(hou)板需要幾秒鐘才能穿(chuan)孔。穿(chuan)孔完成(cheng)后(hou)，立即將輔助氣(qi)體(ti)(ti)換成(cheng)氧(yang)氣(qi)進行切(qie)割。這樣，穿(chuan)孔直徑更小，穿(chuan)孔質量優于爆(bao)破穿(chuan)孔。為此，所(suo)使用的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)不僅(jin)要有更高的(de)(de)輸(shu)出功率；更重(zhong)要的(de)(de)是光(guang)(guang)束的(de)(de)時(shi)空(kong)特(te)性(xing)，所(suo)以一般的(de)(de)橫(heng)流CO2激(ji)光(guang)(guang)器(qi)不能滿(man)足(zu)激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割的(de)(de)要求(qiu)。

關鍵技術二

噴嘴設計與控制技術

激光(guang)(guang)切割(ge)(ge)鋼材(cai)(cai)(cai)時(shi)，氧氣(qi)和聚焦的(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)束通過噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)射向待(dai)切割(ge)(ge)材(cai)(cai)(cai)料，從而(er)形成氣(qi)流。氣(qi)流的(de)(de)(de)(de)基本要(yao)(yao)(yao)求是(shi)進入切口(kou)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)流要(yao)(yao)(yao)大(da)，速度要(yao)(yao)(yao)快(kuai)，這樣才(cai)能有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)作用(yong)，才(cai)能使(shi)切口(kou)材(cai)(cai)(cai)料充分進行(xing)放(fang)熱(re)反應(ying)；同時(shi)，有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)動量(liang)將熔融材(cai)(cai)(cai)料噴(pen)(pen)出。因(yin)此(ci)，除了光(guang)(guang)束的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及其控制(zhi)直接影(ying)響切割(ge)(ge)質量(liang)外，噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)和氣(qi)流的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)（如(ru)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)壓(ya)力(li)、工件(jian)在氣(qi)流中的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)等）也(ye)很(hen)重要(yao)(yao)(yao)。也(ye)是(shi)很(hen)重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)因(yin)素。如(ru)今，用(yong)于(yu)激光(guang)(guang)切割(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)采用(yong)了一(yi)(yi)種簡單的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)，即錐形孔，末端(duan)有一(yi)(yi)個(ge)小圓孔。通常采用(yong)實驗法和誤(wu)差(cha)法進行(xing)設計(ji)。由于(yu)噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)一(yi)(yi)般(ban)采用(yong)紫(zi)銅制(zhi)作，體(ti)(ti)積小，是(shi)需要(yao)(yao)(yao)經常更換的(de)(de)(de)(de)易(yi)損件(jian)，所以不進行(xing)流體(ti)(ti)力(li)學計(ji)算分析。使(shi)用(yong)時(shi)，從噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)側面引入一(yi)(yi)定壓(ya)力(li)Pn（表壓(ya)為Pg）的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)，稱為噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)壓(ya)力(li)，從噴(pen)(pen)嘴(zui)(zui)(zui)出口(kou)噴(pen)(pen)出，經過一(yi)(yi)定距離后(hou)(hou)到達(da)工件(jian)表面。該壓(ya)力(li)稱為切割(ge)(ge)壓(ya)力(li)Pc，最后(hou)(hou)氣(qi)體(ti)(ti)膨脹(zhang)至(zhi)大(da)氣(qi)壓(ya)。 Pa。研究工作表明，隨著Pn的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，空氣(qi)流量(liang)增(zeng)(zeng)加，Pc也(ye)增(zeng)(zeng)加。