激光切割
激光切割的用途
激光切割的用途
激光切割是一种使用高能激光束来切割材料的技术。
它具有精度高、速度快、操作灵活等优点，因此在各种领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的激光切割的用途：
1. 工业制造：激光切割广泛应用于工业制造领域，用于切割金属、塑料、木材等各种材料。
它可以实现高精度的切割，制作出复杂形状的零件和部件。
2. 汽车制造：激光切割被广泛用于汽车制造业，用于切割车身板材、车身零部件等。
它可以实现快速、精准的切割，提高制造效率和质量。
3. 电子设备制造：激光切割可用于切割和加工电子设备中的电路板、导线、微细结构等。
它可以实现细小尺寸和复杂形状的切割，适用于微电子制造领域。
4. 精密加工：激光切割可以用于精密加工各种材料，如珠宝、眼镜、手表、医疗器械等。
它可以实现高精度的切割和雕刻，制作出精美而细致的产品。
5. 纺织品行业：激光切割在纺织行业中的应用越来越广泛。
它可以用于切割和雕刻各种纺织品，如服装、鞋帽、家居用品等。
激光切割具有非接触性的特点，避免了材料的损坏和变形。
以上仅列举了一些常见的激光切割应用领域，随着激光技术的不断发展，其应用范围还在不断扩大和深化。
激光切聚氨酯参数
激光切割聚氨酯的参数取决于多个因素，包括激光功率、扫描速度、焦点深度和材料厚度。
以下是一些常见的激光切割聚氨酯时可参考的参数范围：
1.激光功率：通常使用较高的激光功率，以确保足够的能量来切割聚氨酯。
推荐范围为
100到500瓦特。
2.扫描速度：扫描速度是激光束在材料表面移动的速度，影响切割速度和切割质量。
合适
的扫描速度范围为10到300毫米/秒。
3.焦点深度：焦点深度是指激光束在材料内部形成最小直径的位置。
适当的焦点深度应根
据材料厚度进行调整，以确保激光能够穿透材料并获得清晰的切割边缘。
4.材料厚度：聚氨酯的厚度对激光切割的参数选择至关重要。
根据实际情况，可以根据材
料的厚度进行参数调整，以获得最佳的切割结果。
请注意，这些参数只是一个大致的参考范围，实际的激光切割参数可能会因具体设备、材料特性和所需切割质量的不同而有所变化。
在进行任何切割操作之前，请确保熟悉激光设备的使用说明，并根据实践经验进行适当的参数调整和测试。
激光切割介绍及特点
激光切割介绍及特点激光切割的原理：激光切割是用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面，使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。
激光切割的应用领域：机床、工程机械、电气开关制造、电梯制造、粮食机械、纺织机械、机车制造、农林机械、食品机械、特种汽车、石油机械制造、航空航天、环保设备、家用电器制造、大电机硅钢片等各种机械制造加工行业。
一、激光切割的显著优势：1．精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.02mm2．切缝窄：激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很快加热至气化程度，蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切口宽度一般为0.10～0.20mm。
3．切割面光滑：切割面无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以内。
4．速度快：切割速度可达10m/min，最大定位速度可达70m/min，比线切割的速度快很多。
5．切割质量好：无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。
6．不损伤工件：激光切割头不会与材料表面相接触，保证不划伤工件。
7．不受被切材料的硬度影响：激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工，不管什么样的硬度，都可以进行无变形切割。
8．不受工件形状的影响：激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割管材及其它异型材。
9．可以对非金属进行切割加工：如塑料、木材、PVC、皮革、纺织品、有机玻璃等。
10．节约模具投资：激光加工不需模具，没有模具消耗，无须修理模具，节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，尤其适合大件产品的加工。
11．节省材料：采用电脑编程，可以把不同形状的产品进行整张板材料套裁，最大限度地提高材料的利用率。
12．提高新产品开发速度：产品图纸形成后，马上可以进行激光加工，在最短的时间内得到新产品的实物。
(完整版)激光切割工艺
——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢 材料来说，在104W/cm2～105 W/cm2之间。
2.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于
使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金 属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加 热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该 方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质 量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙 度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好 的（有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激 光来限制热影响。 ——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一 定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热 传导率。
切割这些材料时，要特别注意调节好焦点位置。
——热传导率 焊接时，低热传导率的材料，和高热传导率的材料 相比，需要更小的功率。
比如，对于铬镍合金钢，所需的功率要小于结构钢 的，对加工产生的热的吸收也更少。
另一方面，比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大 部分通过吸收激光产生的热。因为热从光束目标点 处传导开了，所以热影响区的材料更难熔化了。
(3) 可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室 或其它地点进行加工。
(4) 加工时不需用刀具，属于非接触加工，无机械 加工变形。
(5) 无需加工工具和特殊环境，便于自动控制连续 加工，加工效率高，加工变形和热变形小。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化 的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性 能和精度直接影响切割的效率和质量。
注意：对于达到St52的钢铁，按照DIN标准的容许量为 Si≤0.55％。该指标对于激光加工来说太不精确了。
激光切割机操作流程和注意事项有哪些
激光切割机操作流程和注意事项有哪些
激光切割技术在现代制造业中得到广泛应用，激光切割机是一种高精度的加工设备，操作流程和注意事项对于保证加工质量和安全非常重要。
以下是激光切割机操作流程和注意事项的总结：
操作流程
1.开机操作
–确保电源已接通，打开主机开关。
–检查光路系统是否正常，如发现异常及时调整。
–打开切割机气源。
2.设定加工参数
–根据加工材料和要求设定激光功率、速度、频率等参数。
–调整焦距，确保激光束聚焦准确。
3.确定加工路径
–通过CAD软件设计好加工路径或导入加工程序。
–确保加工路径与实际需求一致。
4.进行加工
–确保工件已固定好，避免因振动造成误差。
–观察加工过程，确保切割质量。
–完成后关闭主机，清理工作台。
注意事项
1.安全第一
–操作人员必须穿戴好防护装备，如护目镜、手套等。
–严禁在运行中接触激光束，以免造成伤害。
2.注意材料选择
–确保加工材料符合激光切割机的要求，避免产生有害气体。
–对于易燃材料需格外注意防火措施。
3.定期维护
–定期清洁光路系统，保持光学元件的清洁度。
–定期检查激光源和冷却系统，确保设备正常运行。
4.能效管理
–在不需要加工时，应尽量关闭激光切割机以节能减排。
–合理利用余热，提高设备能效。
通过严格遵守激光切割机操作流程和注意事项，可以保证加工效率和安全性，延长设备使用寿命，提高加工质量。
加工人员应接受专业培训，熟练掌握设备操作技巧，时刻注意细节，确保作业顺利进行。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理激光切割技术是一种高精度、高效率的切割方法，广泛应用于各个领域。
激光切割机作为激光切割技术的主要工具，其工作原理十分重要。
本文将详细介绍激光切割机的工作原理及其相关技术。
一、激光切割机的基本原理激光切割机主要依靠激光束的高能量密度，将光能转化为热能，从而对材料进行切割。
其基本原理是通过集束透镜，将激光束聚焦到非常小的点上，使其能量密度集中到一个小范围内。
这样，光束瞬间将材料加热到高温，使材料局部熔化、蒸发或气化。
通过控制激光束的移动轨迹，即可实现对材料的切割。
二、激光切割机的工作过程激光切割机的工作过程包括激光发射、激光传输、激光聚焦和材料切割四个关键步骤。
首先，激光器将电能转化为激光能，并通过光纤传输到切割头。
激光头内部的透镜对激光进行聚焦，使能量密度达到切割所需的水平。
然后，激光束通过光斑扫描系统控制移动轨迹，准确定位切割区域。
在切割过程中，激光束与材料相互作用。
当激光束照射到材料上时，光能转化为热能，使材料的温度升高。
当温度达到临界点时，材料开始熔化。
随着激光束的移动，熔化的材料被吹掉，形成切口。
通过不断重复这个过程，最终完成对材料的切割。
三、激光切割机的特点激光切割机具有以下几个显著的特点：1. 高精度：激光束可以被高度聚焦，因此切割过程中的热影响区域较小，能够实现高精度切割。
2. 高效率：激光切割机可以通过计算机控制移动轨迹，自动完成切割任务，工作效率高。
3. 可切割多种材料：激光切割机可以切割各种金属材料和非金属材料，如钢板、铝材、木材等。
4. 切割面质量好：激光切割机切割的切口较光滑，无毛刺，不需要二次加工。
5. 灵活性强：激光切割机可以根据实际需要进行定制，适用于各种形状和尺寸的切割任务。
四、激光切割机的应用领域激光切割机在各个领域有着广泛的应用，特别是在制造业和工艺品加工领域。
以下是部分应用领域的介绍：1. 金属制造业：激光切割机可以对金属材料进行高精度切割，广泛应用于汽车、航空航天等金属制造行业。
激光切割机如何操作图解
激光切割机操作方法及步骤
激光切割机是一种高精度切割设备，广泛应用于各个行业的生产制造中。
正确的操作方法可以有效提高工作效率，确保切割质量。
下面将详细介绍激光切割机的操作步骤及注意事项。
操作步骤
步骤一：准备工作
1.检查激光切割机的电源是否正常，确保设备处于工作状态。
2.准备好需要切割的材料，并将其固定在工作台上。
步骤二：打开设备
1.按下激光切割机的开关按钮，启动设备。
2.根据需要调整切割参数，如功率、速度等。
步骤三：进行切割
1.将设计好的切割文件导入激光切割机的控制软件。
2.在控制软件中调整切割路径和顺序。
3.确认无误后，开始切割。
步骤四：结束操作
1.切割完成后，关闭激光切割机的电源。
2.清理切割废料，并保持设备清洁。
注意事项
1.在操作激光切割机时，需佩戴防护眼镜以避免激光伤害。
2.使用设备时，保持周围环境干燥通风，避免因空气湿度过高影响切割
效果。
3.长时间操作激光切割机时，需定期进行设备检查及维护，确保设备正
常运行。
4.在使用过程中，如发现异常情况或有疑问，应立即停止操作并寻求专
业人员帮助。
以上就是关于激光切割机操作方法及步骤的介绍，希望能对您有所帮助。
激光切割基础知识
础知识第一局部一、激光切割的原理激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He、 N2、 CO2等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。
激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件外表，将金属熔化；同时 , 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。
1234561—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台图1：激光切割示意图二、机床结构SLCF-X15× 40F数控激光切割机是意大利普瑞玛〔 PRIMA〕工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为 1500×4000毫米，配有交换工作台。
〔一〕该机型的主要特点如下：悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。
可移动式切割工作台与主机别离，柔性大。
可加装焊接、切管等功能。
精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。
从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，防止了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。
配有高速的 Z轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。
新型的 PM—智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能。
具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。
〔二〕机床的结构主要由以下几局部组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。
机床底局部成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门翻开，废气被排出。
通过支架隔架，小工件和料渣落在废物箱内。
2、工作台移动式切割工作台与主机别离，柔性大，可加装焊接、切管等功能。
激光切割
51
减小光斑直径的途径
dmin 2.44 f / D2 p l 1
• 1、选用短波长的激光源； • 2、选用短焦距的镜头； • 3、对光束进行扩束，准直；
52
53
等光程设计
54
M2因子（激光束质量因子或衍射极 限因子 ）
gauss 0 /
z 2 2 ( z ) 02 1 2 0
55
2 M 因子、Q因子
• 定义光束发散角的比值M为：
方便测量 和计算
P89 act 面给出了 act M M2的计算方式
gauss 0
act 2 M Q r
M2≥1，M2越小，光束质量越好
56
2 M 因子、K因子
• K = 1/ M2 K≤1，K越大，光束质量越好。
1.05dmin
f / Z f D / 1.05d min D / 1.05(2.44 f / D) Z f 2.56 f /D
2 2
聚焦深度与激光波长、透镜焦距和透 镜表面的光束直径有关！
对于多模激 光束，将 M2λ当成λ
Z f 2.56 f M / D
2 2Βιβλιοθήκη 259热透镜效应
CAD图形文件可以开发软件转换为G 代码，实现复杂图形切割 （DXF，gbr，PCB等）
37
示教编程
38
离线编程
（CAD设计仿真一体化）
39
激光切割系统的评价标准 激光切割过程
中的空程率？
（1）切割效率：切割速率、切割图形的排 版效率、切割路径的优化：米/分钟 （2）切割质量：割缝宽度与平行度，割缝 精度，切割工艺稳定性，切割尖角等； （3）切割图形、工艺数据库； （4）设备的工作稳定性：长时间工作工件 的加工精度、废品率等。
激光切割加工基础知识
激光切割基础知识第一部分 激光切割的原理和功能一、激光切割的原理 激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。
激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。
图1：激光切割示意图二、机床结构SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA ）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。
（一） 该机型的主要特点如下：● 悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。
● 可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。
可加装焊接、切管等功能。
● 精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。
● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。
● 配有高速的Z 轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。
● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、1—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台高效穿孔、尖角处理等功能。
具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。
（二）机床的结构主要由以下几部分组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。
机床底部分成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门打开，废气被排出。
激光切割公差标准
激光切割公差标准
激光切割公差标准一般根据被加工材料的不同和具体要求而定，以下为一般常见的标准：
1. 尺寸公差：一般为±0.1mm，但更高精度要求可达到±0.01mm左右。
2. 平直度公差：在同一切割片内，平直度公差一般在0.2mm之内，更高要求可达到0.05mm以内。
3. 垂直度公差：针对垂直切割，垂直度要求达到±0.05mm以内，甚至是0.01mm 以内。
4. 零件间公差：根据制造要求和加工形态，零件间的公差一般在0.1~0.5mm 之间。
5. 表面光洁度公差：激光切割表面光洁度一般达到Ra较高，可达到0.1μm左右。
需要注意的是，激光切割公差标准不仅仅取决于切割机器的精度，还与材料本身的物理特性，切割方式，以及后续加工工艺有关。
因此，在制作精密零件时，应根据具体情况制定相应的公差标准，以保证零件质量和生产效率。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理
激光切割机是一种利用激光束对材料进行切割的设备。
其工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 激光发射：激光切割机使用高功率激光器产生强大的激光束。
激光器中的活性物质（如二氧化碳、光纤等）受到电流或光电激励后，将能量转化为激光。
2. 调制激光：激光束经过光学系统聚焦后，进入到切割头。
在切割头中，激光束经过镜片和透镜进行精确的调节和聚焦，形成高能量密度的激光束。
3. 材料加工：激光束穿过切割头的喷嘴，照射到待切割的材料表面。
由于激光的高能量和密度，当激光束与材料接触时，会产生局部的高温，使材料迅速升温并融化或汽化。
4. 气体辅助：在切割过程中，常常会通过喷嘴向切割区域喷射辅助气体，通常是氧气或氮气。
这种辅助气体可以将融化或汽化的材料吹散，保持切割区域的清洁，并降低割缝宽度。
5. 控制系统：激光切割机还配备了先进的控制系统，可以根据工艺要求和所切割材料的不同，调节激光功率、速度、气体压力等参数，以实现精确的切割。
总的来说，激光切割机通过激光束的高能量和密度，在材料表面产生高温，使材料在辅助气体的作用下迅速融化或汽化，从
而实现对材料的切割。
这种切割方式精度高、速度快，并且能够切割各种不同类型的材料，如金属、塑料、纸张等。
3000瓦激光切割1.5mm铁板参数
3000瓦激光切割1.5mm铁板参数摘要：1.激光切割原理及影响因素2.3000瓦激光切割1.5mm铁板的参数配置3.切割过程中应注意的问题及解决方案正文：激光切割作为一种高效、精确的加工方式，被广泛应用于金属切割行业。
本文将为您详细介绍3000瓦激光切割1.5mm铁板的参数配置及切割过程中应注意的问题。
一、激光切割原理及影响因素激光切割原理主要是利用高能量密度的激光束对金属材料进行局部加热，使其迅速熔化、蒸发，从而实现切割。
在切割过程中，激光功率、切割速度、气体种类及压力、激光头与工件的距离等参数都会影响切割效果。
二、3000瓦激光切割1.5mm铁板的参数配置1.激光功率：3000瓦激光切割机最大功率为3000瓦，可根据实际需求进行调整。
2.切割速度：根据设备性能和材料厚度进行调整，1.5mm铁板切割速度一般在2-4米/分钟之间。
3.气体种类及压力：可使用氧气或氮气作为切割气体，气压在6-10bar之间。
氧气切割能提高切割速度，但会产生熔渣；氮气切割无熔渣，但切割速度较慢。
4.激光头与工件的距离：激光头与工件的距离需根据设备说明书进行调整，以保证切割效果和切割速度。
三、切割过程中应注意的问题及解决方案1.氧流纯度：氧流纯度下降会导致燃烧率下降，影响切割速度。
当氧流纯度下降0.9%时，燃烧率将下降10%；纯度下降5%时，燃烧率将下降37%。
2.挂渣问题：切割过程中出现挂渣，可能是燃烧率下降、切割速度过慢等原因导致。
可通过调整激光功率、切割速度、气体种类及压力等参数解决。
3.切割面质量：切割面液态层中铁的含量增加，可能导致熔渣排出困难。
可适当提高切割速度、降低激光功率等方法改善。
总之，在3000瓦激光切割1.5mm铁板过程中，合理调整切割参数和关注切割过程中的问题，能有效提高切割效果和效率。
激光切割课件ppt
激光切割技术作为一种先进的制造技术，具有高精度、高效率、高灵活性的特点，因此被广泛应用于制造业、汽 车工业、航空航天、电子工业等领域。它可以用于切割各种材料，如金属、非金属、复合材料等，并且可以实现 各种复杂形状的切割。
CHAPTER 02
激光切割设备
激光切割设备的种类
光纤激光切割机
采用光纤激光器，具有较高的 光电转换效率和较小的光束质
材料的厚度与激光功率的关系
激光功率的大小决定了能够切割材料 的厚度。
在选择激光功率时，需要根据所要切 割的材料厚度进行合理匹配，避免功 率不足或过大造成切割质量不佳或损 伤设备。
功率越大，可切割的材料厚度范围也 越大。
CHAPTER 04
激光切割工艺与参数
激光切割工艺的种类
01
激光切割工艺主要分为 CO2激光切割、光纤激 光切割和紫外激光切割 等。
量，适合切割薄板和厚板。
CO2激光切割机
采用CO2气体激光器，具有较 大的光束质量和较低的加工成 本，适合切割中厚板和厚板。
紫外激光切割机
采用紫外激光器，具有极小的 光束质量和较高的加工精度， 适合切割薄板和超薄板。
激光切割机器人
采用机器人技术，具有较高的 加工灵活性和自动化程度，适 合切割各种形状和尺寸的零件
根据加工需求选择设备类型和规格。 考虑设备的操作和维护成本。
考虑设备的加工精度、速度和稳定性。 考虑设备的安全性能和环保性能。
CHAPTER 03
激光切割材料
可切割材料的种类
01
02
03
金属材料
如不锈钢、铝合金、钛合 金等，是激光切割的主要 应用领域。
非金属材料
如塑料、玻璃、陶瓷、石 材等，近年来也逐渐成为 激光切割的应用对象。
激光切割技术
料表面，使其气化，然后通过辅助
• 激光切割功率可达数千瓦，可切
料吹走，实现切割
气体将气化的材料吹走
割各种材料
激光切割技术的优势与特点
激光切割技术具有非接
触加工、热影响区小、
切割缝窄等优点
激光切割技术具有高精度、高速度、
高功率等优点
激光切割技术适用于各
种材料，包括金属、非
金属、复合材料等
• 激光切割的精度可达±0.1mm，
• 选择合适的激光器、切割头、工作台
• 设计合理的工作流程和生产线布局
和控制系统
• 选择合适的辅助设备和装置，如除尘、
• 考虑设备的功率、速度和精度等性能
排烟、冷却等
参数
• 考虑设备的操作和维护要求
• 考虑设备的稳定性和可靠性
激光切割设备的使用与维护
激光切割设备的使用应注意安全事项，如佩戴防护眼镜、手套等
• 在非金属制品制造中的应用
• 在复合材料制造中的应用
• 在医疗器械制造中的应用
• 在航空航天制造中的应用
• 在电子制造中的应用
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将其熔化或气化，形成孔洞
体将熔化的材料吹走
助气体将气化的材料吹走
形状和尺寸
• 适用于金属、非金属和
• 适用于金属材料的切割
• 适用于非金属材料和复
• 适用于太阳能电池片的
复合材料的钻孔
合材料的切割
切割
02
激光切割设备与系统
激光切割设备的组成与分类
• 激光切割设备主要由激光器、切割头、工作台、控制系统等组成
优点
• 激光束通过聚焦透镜聚焦在材料
激光切割属于火焰切割吗
激光切割是否属于火焰切割激光切割和火焰切割是一些常见的金属切割工艺，它们在工业生产中有着广泛的应用。
一般而言，激光切割和火焰切割虽然都是用来进行金属切割的方法，但两者在原理、工作方式以及适用范围上有着一些显著的差异。
本文将就激光切割和火焰切割进行比较和探讨，以明确激光切割是否属于火焰切割。
火焰切割火焰切割，是利用氧气与燃烧气体的火焰来使被切割材料表面产生氧化还原反应，进而使被切割金属在高温下燃烧剥蚀而实现金属切割的一种方法。
在火焰切割工艺中，通常使用乙炔、丙烷等作为燃料气体，利用氧气与燃烧气体的火焰进行燃烧，产生高温的火焰来加热和熔化金属，同时通过氧化还原反应在金属表面产生氧化物，最终实现金属的切割目的。
火焰切割是一种传统的金属切割方法，具有成本低、适用范围广等优点，但受到切割速度慢、精度较低、切割面粗糙等缺点的限制。
由于火焰切割使用高温火焰来进行切割，所以会产生较大的变形和热影响区，不适合对精度要求高的金属零件进行切割。
激光切割激光切割是利用高能激光束对金属进行加热熔化并吹除熔融金属来实现金属切割的一种先进的非接触式切割方法。
激光切割采用激光器作为能量源，高能激光束经过聚焦系统聚焦后，集中作用于金属材料表面，使金属瞬间升温、熔化并吹除，从而实现对金属的高速、高精度切割。
激光切割具有切割速度快、精度高、切割面光滑等优点，适用于对切割精度要求高的薄板金属及复杂曲线形状的金属零件切割。
激光切割技术还能通过控制激光能量和切割速度来实现对不同种类金属的切割，具有较高的适应性和灵活性。
激光切割与火焰切割的区别总的来说，激光切割和火焰切割都是金属切割的方法，但两者在原理、工作方式和适用范围上存在着较大的差异。
激光切割是利用高能激光束进行非接触式切割，具有切割速度快、精度高等优点，适用于对切割精度要求高的金属零件。
而火焰切割则是利用火焰燃烧气体进行金属切割，虽然成本低、适用范围广，但切割速度慢、精度低等缺点限制了其在某些领域的应用。
激光切割流程
激光切割流程激光切割是一种高精度、高效率的材料加工方法，广泛应用于金属、非金属材料的切割加工。
激光切割技术通过高能激光束对工件进行加热，利用材料本身的熔化或气化来实现切割。
下面将介绍激光切割的流程及相关注意事项。
1. 材料准备。
在进行激光切割之前，首先需要对待加工材料进行准备。
要确保材料表面平整、清洁，无油污、锈蚀等杂质，以免影响切割质量。
同时，还需要根据材料的种类和厚度选择合适的激光功率和切割速度。
2. CAD图纸设计。
根据加工要求，使用计算机辅助设计软件绘制出待加工零件的CAD图纸。
在图纸设计过程中，需要考虑刀具路径、切割顺序等因素，以确保切割质量和效率。
3. 激光切割参数设置。
在进行激光切割之前，需要根据材料的种类和厚度，设置合适的激光功率、切割速度、气压等参数。
不同材料可能需要不同的参数设置，因此在切割前务必进行充分的参数调试和测试。
4. 安全防护措施。
激光切割过程中会产生大量的光和热能，因此需要采取相应的安全防护措施。
操作人员需佩戴防护眼镜和防护服，确保安全操作。
同时，还需要对激光切割设备进行定期维护，确保设备的正常运行。
5. 激光切割加工。
当所有准备工作就绪后，即可进行激光切割加工。
操作人员需按照预先设置的参数，将待加工材料放置在工作台上，并启动激光切割设备。
激光束在控制系统的精确控制下，沿着预定的路径对材料进行切割，直至完成整个加工过程。
6. 后续处理。
激光切割完成后，可能需要对切割边缘进行去毛刺、抛光等后续处理工序，以提高加工零件的表面质量。
同时，还需要对激光切割设备进行清洁和维护，确保设备的长期稳定运行。
总结。
激光切割作为一种高精度、高效率的加工方法，在工业生产中具有重要的应用价值。
通过对材料的准备、CAD图纸设计、激光切割参数设置、安全防护措施、激光切割加工和后续处理等环节的合理安排和严格执行，可以确保激光切割加工的质量和效率。
希望本文介绍的激光切割流程能够对您有所帮助。
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激光切割该技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。
激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率为500～2500瓦。
该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低，但是，通过透镜和反射镜，激光束聚集在很小的区域。
能量的高度集中能够进行迅速局部加热，使切割材料蒸发。
此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所造成的变形很小或没有变形。
利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。
简介利用激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢，在激光束中加氧气可切割8～10mm厚的不锈钢，但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。
切割的最大厚度可增加到16mm，但切割部件的尺寸误差较大。
激光切割设备的价格相当贵，约20万美元以上。
但是，由于降低了后续工艺处理的成本，所以，在大生产中采用这种设备还是可行的。
由于没有刀具加工成本，所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件。
目前，激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术（CNC）装置，采用该装置后，就可以利用电话线从计算机辅助设计（CAD）工作站来接受切割数据。
优点CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是：切割质量好切口宽度窄（一般为0.1--0.5mm ）激光切割工程图、精度高（一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra为12.5--25μm）,切缝一般不需要再加工即可焊接。
切割速度快例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为2.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为3.9m/min,热影响区小,变形极小。
清洁、安全、无污染大大改善了操作人员的工作环境。
当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。
但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特别是各种非金属材料的切割。
它是发展迅速,应用日益广泛的一种先进加工方法。
激光切割工程图九十年代以来,由于我国社会主义市场经济的发展,企业间竞争激烈,每个企业必须根据自身条件正确选择某些先进制造技术以提高产品质量和生产效率。
因此CO2激光切割技术在我国获得了较快的发展。
CO2激光切割的工业应用世界第一台CO2激光切割机是二十世纪七十年代在澳大利亚Farley larlab公司诞生的。
三十多年来,由于应用领域的不断扩大,CO2激光切割机不断改进,目前国际国内已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求,有二维平板切割机、三维空间曲线切割机、管子切割机等。
国外知名企业有德国Trumpf公司、意大利Prima公司、瑞士Bystronic公司、澳大利亚HG Farley-Laser Lab公司，日本Amada公司、MAZAK公司、NTC公司、公司等。
目前国内能提供平板切割机的企业有武汉法利莱公司，上海团结普瑞玛公司、沈阳普瑞玛公司、济南捷迈公司、武汉楚天公司等。
根据美国激光工业应用权威杂志“Industrial Laser Solution”2000年度报告统计：1999年全世界共销售的激光切割系统（主要是CO2激光切割系统）为3325台,共11.74亿美元。
据不完全统计,我国激光切割工程图目前每年生产CO2激光切割机近100台,共1.5亿元人民币。
虽然激光切割的发展趋势较快,但应用水平与发达国家相比差距较大。
至2003年我国已在工业生产中使用的CO2激光切割系统累计已达500台左右,约占全世界正运行系统总量的1.5%。
CO2激光切割系统的购置主要是两类单位：一类是大中型制造企业,这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料,并且具有较强的经济和技术实力；另一类单位是加工站（国外称Job Shop）,加工站是专门对外承接激光加工业务的,自身无主导产品。
它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需要；一方面在初期对推广应用激光切割技术起到宣传示范的作用。
1999年美国全国共有激光加工站2700家,其中51%从事激光切割工作。
八十年代我国激光加工站主要从事激光热处理工作,九十年代后,激光切割及攻站逐步增加。
在此基础上随着我国大中型企业体制改革的深入和经济实力的增强,越来越多的企业将采用CO2激光切割技术。
从目前国内应用情况分析,CO2激光切割广泛应用于12mm厚的低碳钢板;6mm厚的不锈钢板及；20mm厚的非金属材料。
对于三维空间曲线的切割,在汽车、航空工业中也开始获得了应用。
适合采用CO2激光切割的产品归类目前适合采用CO2激光切割的产品大体上可归纳为三类：第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件,特别是轮廓形状复杂,批量不大,一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm厚的不锈钢,以节省制造模具的成本与周期。
激光切割工程图已采用的典型产品有：自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。
第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢（一般厚度3mm）或非金属材料（一般厚度20mm）的图案、标记、字体等。
如艺术照相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所的中英文字体。
第三类：要求均匀切缝的特殊零件。
最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽,然后在槽中镶嵌刀片。
使用时装在模切机上,切下各种已印刷好图形的包装盒。
国内近年来应用的一个新领域是石油筛缝管。
为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能大于0.3mm,切割技术难度大,已有不少单位投入生产。
应用领域国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
（1）采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
（2）为了提高生产效率,研究开发各种专用切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,目前切割系统的切割速度已超过100m/min。
（3）为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。
因此在我国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。
关键技术CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。
特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术：焦点位置控制技术焦点位置控制技术：激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。
由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。
聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。
但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃″(127~190mm)的焦距。
实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。
对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。
例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。
因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。
顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上；6mm的碳钢,焦点在表面之上；6mm的不锈钢,焦点在表面之下。
具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种：（1）打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。
（2）斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。
（3）蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。
对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。
入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。
为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：（1）平行光管。
这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
（2）在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离（stand off）的Z轴是两个相互独立的部分。
当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
如图二所示。
（3）控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。
若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
（4）飞行光路切割机上增x、y方向的补偿光路系统。
即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
切割穿孔技术任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。
早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。
对于没有冲压装置的激光切割机有两种穿孔的基本方法：（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。
一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管）,只能用于废料上。
此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
（2）脉冲穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。
每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。
一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。
这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。
为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率；更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。
从理论上讲通常可改变加速段的切割条件：如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。