最新CO2金属激光切割机的几项关键技术是光汇总
激光切割关键技术
激光切割原理
利用激光束聚焦在工件表面产生的高温使材料熔化，同时借助辅助气体将材料吹除，完成切割过程。
激光切割工艺参数：
1.割缝宽度及表面粗糙度——影响因素板厚，激光功率，焦点位置，切割速度
2.热影响区的宽度
3.切面挂渣厚度
4.切面条纹——光镜聚焦度、切割高度、振动等方面
激光束参数对切割质量的影响：
激光束的焦点位置和光板直径是影响激光切割质量关键参数。激光束的焦点距离工件表面的距离分为三种情况：零焦距，正焦距和负焦距。
零焦距适合切割薄板，切面光滑，割缝宽度窄，精度高。
正焦距的焦点位于板材表面上方，适合厚板材切割，割缝宽度交宽，切面粗糙度较大。
负焦距的焦点位于板材表面下方，适合进行铝材，不锈钢的加工，下表面切面平滑，切割气体用量回避前两种方式更大，穿孔时间较长。
切割速度对切割质量有很大影响——切面光滑、线条平稳、挂渣等
切割速度过快时，气体来不及吹除切缝中的熔渣，切面下方会出现挂渣现象，切面的粗糙度也会较大。同时，切割热量输入不足，导致发生切不透的情况，而且激光束火花四射，严重情况会烧伤透镜。
切割速度过慢时，激光束作用在工件表面时间过长，板材单位面积获取的热量过多，工件热影响区增大，导致割缝宽度变大，切面粗糙，形成过熔现象。尤其尖角切割时，可能熔断工件尖角。
辅助气体对切割质量的影响
辅助气体用于吹掉熔渣，熔体等材料，并对切割热影响区进行冷却排热。
氧气——大部分金属，氧化，提高效率；惰性气体——非金属和小部分金属。
辅助气体压力大小与激光功率、切割速度、工件厚度等因素有关。当加工厚板材或者熔融金属粘合度高的材料时，辅助气体气压应该增大。反之减小。
co2激光切割机原理
CO2激光切割机原理
1. 概述
CO2激光切割机是一种常见的工业切割设备，利用CO2激光束对材料进行高精度、
高速度的切割。其原理基于激光的能量转化和材料的热效应。本文将详细介绍CO2
激光切割机的基本原理。
2. CO2激光器
CO2激光切割机主要采用CO2激光器作为能源。CO2激光器是一种气体放电管，由
主要组成部分如下： - 气体混合物：通常由二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和氦气（He）组成。 - 激发源：一般采用电极放电或者射频放电来产生等离子体，使得
混合气体中的分子受到能量激发。 - 光学腔：包含反射镜和输出镜，用于形成谐
振腔，增强和聚焦激光束。
当高压电流通过放电管时，混合气体中的分子受到能量激发，并处于高能级。这些高能级的分子会通过受激辐射机制，跃迁到低能级，并释放出光子。这些光子在光学腔中来回反射，并不断增强，形成一束高强度的CO2激光束。
3. 激光切割过程
CO2激光切割机利用CO2激光器产生的激光束对材料进行切割。切割过程主要包括
以下几个步骤：
3.1 聚焦
CO2激光切割机通过使用透镜将激光束聚焦到一个非常小的点上，使得激光能量密
度非常高。通常采用凸透镜或者反射镜来实现聚焦。
3.2 吸收
当聚焦后的激光束照射到材料表面时，其能量被材料吸收。对于大多数金属材料来说，CO2激光主要通过与材料表面的氧化物反应进行吸收。这个过程会产生大量的
热量。
3.3 熔化
被吸收的激光能量导致了材料表面的温度升高，超过了材料的熔点。材料开始熔化，并形成一个熔池。
3.4 氧化反应
在材料表面温度升高的同时，CO2激光与氧化层中的碳、氧发生反应，产生二氧化
激光切割加工技术
激光切割加工技术
的应用日渐广泛，已成为现代制造工业中的一项重要加工技术。这种技术以激光切割机作为主要设备，利用光学原理和物理原理
对金属、非金属等材料进行割、切、雕刻、打孔等加工。激光切
割技术具有精度高、效率快、面板平整、工艺精密等特点，被广
泛应用于汽车、电子、机械、仪器仪表、航空航天等领域。
1、激光切割的原理及分类
激光切割技术的原理是利用激光束对材料进行熔化、氧化、蒸
发或气化等高能量加工作用的过程。激光源通过光纤、镜片、光
束导轨等组成的光学系统，将光束反射或聚集到工件表面，从而
达到材料准确切割或打孔。激光切割按其光源的类型可分为光纤
激光切割、CO2激光切割和光束切割等多种类型。其中，CO2激
光切割是应用最广泛的一种类型，其主要特点是波长相对较长，
金属材料的能量吸收率较高，加工效率也较高。
2、激光切割的应用领域
激光切割技术的应用领域十分广泛，主要应用于汽车、电子、
机械、仪器仪表、航空航天等领域的切割、雕刻、打孔等加工过程。以电子行业为例，电子元器件的加工中常使用CO2激光切割
技术，可以加工出极其精细的小零件，保证了产品的质量和精度。在工业机器人制造中，激光切割也被广泛应用，可以实现自动化、智能化生产过程，提高生产效率和产品质量。
3、激光切割技术的优势和不足
激光切割技术具有精度高、加工速度快、切割面平整、无需刀
具等多项优势。激光切割可实现可靠、稳定的加工质量，减少了
生产损失。但是，激光切割技术也存在一些不足之处：一是设备
投资成本高，另外由于光束的精度和光学系统的质量要求较高，
技术门槛较高，操作要求也十分严格。同时，激光切割还受到材
激光切割工艺
二、激光切割方法
2.1 激光熔化切割
在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气 流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生 在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材 料离开割缝，而气体本身不参于切割。
——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随 着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反 比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数 就是割缝处的气压和材料的热传导率。
影响切割质量最重要的因数是：
——合金成份 合金成份在一定程度上影响着材料的强度、比重、 可焊接性、抗氧化能力和酸性。铁合金材料中的一 些重要元素有：碳、铬、镍、镁和锌。
碳含量越高，材料越难切（临界值认为是含碳0.8 ％）。以下型号碳钢用激光切割效果是很好的： Q235，StW 22（低硅低碳铝镇静钢）， ——材料的微观结构 一般来说，组成材料的颗粒越细，切割边缘的质量 越好。
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。
不锈钢
切割不锈钢需要： ——使用氧气，在边缘氧化不要紧的情况下。 ——使用氮气以得到无氧化无毛刺的边缘，就不需 要再作处理了。
——用可能得到的高激光功率，同时采用高压氮气， 比用氧气可能会得到相当的或更高的切割速度。
——为了用氮气切4mm以上的不锈钢，并且无毛刺， 调节焦点位置是必要的。重新设焦点位置并降低速 度，就可能得到洁净的切口，当然无法避免小毛刺。 ——在板材表面涂层油膜会得到更好的穿孔效 果，而不降低加工质量。 对于不锈钢，请选择： ——氧气切割：对于5mm以上的厚板材，降低进给 速度，激光采用脉冲模式。 ——对于穿孔和切割采用同样的喷嘴高度。
光纤激光切割机
光纤激光切割机
主要技术
激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
在激光切割机中激光束的参数、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：1、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激光切割机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：
co2激光切割机基本组成及应用范围介绍
以下为co2激光切割机介绍及基本组成，一起来看看吧。
产品简介：
CO2激光切割机采用优质的硬件配置和先进的软件配置，应用超细切割技术，可对布料、纸张、皮革、亚克力等众多非金属材料进行切割、雕刻，运用行业非常广泛，具有切割速度快、精度高、运行稳定等效果。
基本组成:
以CO2激光切割机为例，整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成，采用最先进的数控模式实现多轴联动及激光不受速度影响的等能量切割，同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力；采用性能优越的伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。
CO2激光切割设备的特点：
（1）对比其他切割设备激光切割速度快，变形小，切割精度高。
CO2激光器运行不需要混合气体，大大降低加工成本。
CO2激光器结构简单，在维修和维护上十分方便。
设备操作简单，CAD图可以直接导入切割，不需要编程。
对比数控冲床，不需要模具，减少了模具的费用和开模的时间。
（2）能在室温或特殊的条件下进行切割，切割设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能实施，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行切割。
（3）可进行微型切割。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精密定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型元件的精密切割。不仅生产效率大大提高，且热影响区小、切缝无污染，大大提高了切割的质量。
（4）激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的切割提供了条件。
二氧化碳激光切割原理及工艺流程【教程】
二氧化碳激光器是气体分子激光器，工作物质是CO2气体，辅助气体有氮气氦气、氙气和氢气等，由于这种激光器能量转换效率高达25%，故常做高功率输出的激光器，二氧化碳激光器波长10.6微米，是不可能看见的红外光，稳定性较好，得到广泛应用。那么二氧化碳激光切割原理及工艺是怎样的呢？下面小编为大家简单介绍一下。
二氧化碳激光切割机的原理是利用二氧化碳分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光。
在氧化碳激光器的放电管内充有氧化碳等混合气体，其配比和总气压可以在一定范围内变化。
任何分子都有三种不同的运动形式：
一是分子里的电子运动，决定着电子能态。
二是分子里的原子振动，既原子围绕其平衡位置不停地做周期性震动，这种运动决定了分子的振动能态。
三是分子的转动，决定着分子的转动能态。
二氧化碳激光切割机就是利用二氧化碳分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光的。
二氧化碳激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。
激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；
激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；
切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm~0.3mm）；
切口没有机械应力，无剪切毛刺；
加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；
数控编程可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
扩展资料：
工作原理及特点：
在CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体，其配比和总气压可以在一定范围内变化（一般是：CO2：N2：He=1:0.5:2.5总气压为1066.58pa）.任何分子都有三种不同的运动形式，一是分子里的电子运动，决定着电子能态，二是分子里的原子振动，既原子围绕其平衡位置不停地做周期性震动，这种运动决定了分子的振动能态，三是分子的转动，决定着分子的转动能态，CO2激光器就是利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光的。
激光切割技术
ηη激光切割技术
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的重要应用领域。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。
激光切割是用聚焦镜将CO2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。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割
的一种先进的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙炔火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。
CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是：
（1）切割质量好。切口宽度窄（一般为0.1--0.5mm）、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。
（2）切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形极小。
（3）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。
激光切割工艺上课讲义
一 、激光切割机介绍
1、定义：
(1)主要用于将板材切割成所需形状工件的 激光加工机床。 (2)利用激光束的热能实现切 割的设备， 就是将激光束照射到工件表面时释 放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和 雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限 于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平 滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于 传统的切割工艺设备。
二、激光切割方法
2.1 激光熔化切割
在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气 流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生 在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材 料离开割缝，而气体本身不参于切割。
——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随 着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反 比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数 就是割缝处的气压和材料的热传导率。
（2）主机 按切割柜与工作台相对移动的方式，可分为以 下三种类型： （1）在切割过程中，光束（由割炬射出）与工 作台都移动，一般光束沿Y向移，工作台在X向 移。 （2）在切割过程中，只有光束（割炬）移动， 工作台不移动。 （3）在切割过程中，只有工作台移动，而光束 （割炬）则固定不动。
（3）冷却系统 （4）供气系统
激光切割示意图
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co2激光切割机原理
co2激光切割机原理
CO2激光切割机原理。
CO2激光切割机是一种常见的工业切割设备，其原理是利用CO2激光器产生
的高能量激光束对工件进行切割。CO2激光切割机的工作原理可以分为激光发生、激光传输、焦点聚焦和工件切割四个主要步骤。
首先，CO2激光切割机的工作原理是基于CO2激光器的工作原理。CO2激光
器是利用CO2气体作为工作介质，通过电子能级跃迁产生激光。在激发态和基态
之间的能级跃迁过程中，产生了特定波长的激光。这种激光具有高能量密度、高单色性和高方向性，适合用于工件的切割加工。
其次，激光传输是CO2激光切割机工作原理的第二步。激光通过光学系统传
输到切割头，其中包括反射镜和透镜等光学元件。这些光学元件能够将激光束聚焦并传输到工件表面，保证激光能量的高效利用。
接着，焦点聚焦是CO2激光切割机工作原理的关键环节。通过透镜的调节，
激光束被聚焦成高能量密度的小点，使得工件表面局部受热并熔化。这样可以实现对工件进行精确的切割，同时减小热影响区域，提高切割质量。
最后，工件切割是CO2激光切割机工作原理的最终实现。在焦点聚焦的作用下，激光束对工件表面产生瞬时高温，使得工件材料熔化或气化，从而实现切割加工。同时，通过控制激光束的移动轨迹和功率大小，可以实现对工件的各种形状、尺寸的精确切割。
总的来说，CO2激光切割机的工作原理是基于CO2激光器产生高能量密度的
激光束，通过光学系统传输和聚焦作用，对工件进行精确切割加工。这种切割方式具有高效、精确、无接触等优点，广泛应用于金属材料、非金属材料的切割加工领域。通过对CO2激光切割机工作原理的深入理解，可以更好地掌握其操作技术，
激光切割工艺技术
激光切割工艺技术
激光切割是采用激光束对材料进行高能量密度烧蚀切割的一种现代切割工艺技术。该技术具有高精度、高效率、高质量和无污染等优点，已广泛应用于各种材料的切割加工中。
激光切割工艺技术主要包括激光器、光路系统、切割头和控制系统等几个方面。
首先，激光器是产生激光束的关键设备。现在常用的激光器有CO2激光器和光纤激光器两种。CO2激光器波长为10.6μm，
适用于非金属材料的切割加工；光纤激光器波长为1.06μm，
适用于金属材料的切割加工。激光器功率越大，切割速度越快，但是设备成本也越高。
其次，光路系统用于将激光束引导到切割头上。光路系统主要包括镜片、反射镜和偏转镜等光学元件，通过调节光路，可以使激光束焦点对准切割点，保证切割的精度和质量。
切割头是激光束和被切割材料接触的地方，是切割的重要部件。切割头内部包括喷嘴和非接触式传感器。喷嘴的作用是喷出气体，将切割区域的熔融物吹散，保持切割口的清洁；非接触式传感器可以对切割过程中的光斑位置进行实时检测和调整，保证切割质量。
最后，控制系统是激光切割的核心，主要负责激光切割机的运动控制和参数调节。控制系统根据切割图形设计的CAD文件，通过数控编程，控制激光切割机进行运动轨迹的切割。
激光切割工艺技术的优点在于切割精度高、切割速度快、切割质量好、切割形状复杂等。与传统的机械切割相比，激光切割不需要刀具，避免了刀具磨损的问题；不需要直接接触材料，避免了变形和污染的问题；可切割各种材料，包括金属和非金属材料；切割过程无热变形，可切割小孔和精细结构。
然而，激光切割也存在一些问题，比如切割材料厚度有限，一般在20mm以下；对于某些材料，如透明材料，激光切割效果不佳；切割头的磨损问题需要定期维护和更换。此外，激光切割机的设备成本较高，对操作人员的技术要求也较高。
金属激光切割机原理及分类介绍
金属激光切割机就是一种使用金属打造的，采用激光技术进行切割的机器设备。现在很多地方都使用这种设备，这种设备采用的是激光。
大家知不知道什么是激光？激光是一种释放能力非常强的光束，激光可以在极短的时间实现极快的切割。而金属切割机是非常的节省劳动力和时间的，大家知道金属激光切割机的原理吗？下面我们就来看一下金属激光切割机的原理。
一、原理
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。
二、分类
激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。
1）激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料（如纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。
2）激光熔化切割
激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体（Ar、He、N等），依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1／10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3）激光氧气切割
激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1／2，而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理
激光切割机是一种常见的工业设备，广泛应用于金属加工、制造业和其他领域。它利用激光束对材料进行切割，具有高精度、高效率和无接触的优点。本文将详细介绍激光切割机的工作原理。
一、激光发生器
激光切割机的核心部件是激光发生器，它产生高能量、高密度、单色性好的激
光束。常用的激光发生器有CO2激光器、光纤激光器和固体激光器等。
1. CO2激光器
CO2激光器是激光切割机中最常用的激光发生器。它利用CO2分子的能级跃
迁来产生激光束。首先，通过电子激发，使CO2分子的能级发生跃迁，然后通过
光学共振腔的反射，使激光束得以放大和聚焦，最后形成高能量的激光束。
2. 光纤激光器
光纤激光器是一种新型的激光发生器，具有体积小、能耗低和维护成本低的优点。它利用光纤作为激光介质，通过光纤的传导和放大，产生高能量的激光束。
3. 固体激光器
固体激光器利用激光介质中的固体材料产生激光束。常用的固体材料有
Nd:YAG、Nd:YVO4等。固体激光器具有高能量密度和较高的光束质量，适用于
高精度切割。
二、光学系统
光学系统是激光切割机中的重要组成部分，主要包括透镜、反射镜和光纤等。
它的主要作用是对激光束进行聚焦、调整和传导。
1. 透镜
透镜是光学系统中的关键部件，它用于对激光束进行聚焦和调整。透镜的焦距决定了激光束的聚焦程度，不同的焦距透镜可以实现不同的切割效果。
2. 反射镜
反射镜主要用于激光束的反射和传导。它可以将激光束从激光发生器传导到切割头，并通过反射调整激光束的方向。
3. 光纤
光纤是一种用于传导激光束的光学设备。它具有柔韧性和高强度，可以将激光束从激光发生器传导到切割头，实现远距离传输。
普瑞玛激光切割说明书模板
普瑞玛激光切割机说明书
普瑞玛激光切割机可加工范围3000*1500毫米, 最大定位速度每分钟140米, 最大钣材中了800公斤, 发生器功率2500W, 3000W, 及4000W, 最大加速度6G所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发, 以达到切割和雕刻的目的, 具有精度高, 切割快速, 不局限于切割图案限制, 自动排版节省材料, 切口平滑, 加工成本低等特点, 讲逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。激光源一般用晶体或二氧化碳激光束, 所需要的功率也不是很大,一般在几十瓦到几百瓦左右只和普通的家用电器的功率差不多,一般在切割的时候还配备有告诉风冷或水冷设备,能是工件在加工的时候更加的稳定.意大利普瑞玛激光切割机主要由六个部件组成: 机架, 光路系统( 激光机) , 电路,
工作平台, 水路, 操作软件。
普瑞玛激光切割机原理
激光是一种光, 与自然界其电发光一样, 是由原子(分子或离子筝)跃迁产生的, 而且是自发辐射引起勺。激光虽然是光, 但它与普通光明显不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射, 此后的过程完全由激辐射决定, 因此激光具有非常纯正的颜色, 几乎无发散的方向性,雕刻机, 极高的发光强度。激光同时又具有高相干性、高强度性、高方向性, 激光经过激光器产生后由反射镜传递并经过聚集镜照射到加工物品上, 使加工物品( 表面) 受到强大的热能而温度急剧增加, 使该点因高温而迅速的融化或者汽化, 配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。激光加工技术在广告行业的应用主要分为: 激光切割、激光雕刻两种工作方式, 对于每一种工作方式, 我们在操作流程中有一些不尽相同的地方。
激光考试试卷
激光考试试卷
姓名工号：得分
一、填空题（每空3分）
1. 通常用穿孔，速度快，但是比脉冲穿孔大。如果切割工件和剩余料都
要利用时，可在图形轮廓上脉冲穿孔。
应用于正常切割；脉冲模式应用于加工小于材料厚度的小孔及穿
应用于切割小尖角，避免尖角部位不会过烧。
3. By Jin3015激光切割机最大切割板材的尺寸为。
4. By Jin3015激光切割机最大切割能力为碳钢 mm；不锈钢 mm；铝合
mm。
5. 切割最小孔的直径为倍板厚。
mm以上的厚板，表面应涂油或喷油切割。油膜可避免穿孔时材料飞溅，利于切割。
7. 切割8mm及8mm以上的碳钢板，只允许用切割，mm以下碳钢板可
或N2切割。
8. 切割12mm的不锈钢板时，只允许用切割，mm以下不锈钢板可用
或N2切割。
二、多项选择题（每空4分）
1.激光切割的方法有：（）
A：激光熔化切割 B：激光火焰切割 C:激光汽化切割
2.特种加工主要方法有（）
A. 电火花加工
B. 超声波加工
C.精密铸造
D. 激光加工
E.离心铸造激光切割加工过程的加工参数包括（）
A. 材料参数
B. 激光参数
C.加工气体参数
D. 轴运动参数
激光切割加工设备包括（）
A.电源
B. 激光器
C.光学系统
D. 机械系统
E．控制系统 F.冷却系统
激光工作模式有（）
连续模式、 B脉冲模式、 C 调制模式
6. 操作员遵守下列原则，可以获得最佳的切割质量：根据材料厚度、材质使
用标准的切割参数，当切割质量下降时，参照标准切割参数进行调整。调整的主要参数有（），操作员不要改写随机的标准参数文件，但应建立自己的参数文件和参数文件目录，不断总结经验。
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C O2金属激光切割机的几项关键技术是光
CO2金属激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
在CO2金属激光切割机中激光束的参数、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：1、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激光切割机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（standoff）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加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。
2.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：(Blastdrilling)，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：（Pulsedrilling）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。在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种：（1）改变脉冲宽度；（2）改变脉冲频率；（3）同时改变脉冲宽度和频率。实际结果表明,第（3）种效果最好。
3.喷嘴设计及气流控制技术：激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应；同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制（如喷嘴压力、工件在气流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔（如图4）。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用
紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,最后气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。
可用下列公式计算：V=8.2d2(Pg+1)
V-气体流速L/min
d-喷嘴直径mm
Pg-喷嘴压力（表压）bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与Pn、Pa比值及气体分子的自由度（n）两因素有关：如氧气、空气的n=5,因此其阈值
Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2时（Pn；4bar）,气流正常斜激波封变为正激波,切割压力Pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔（Laval）喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示：分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa（或4bar）时切割速度只能达到2.75m/min（碳钢板厚为
2mm）。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。