激光切割機的技術是什麼

『壹』 激光切割機的工作原理是什麼

激光切割就是將激光束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化並蒸發，以達到切割和雕內刻的目容的，具有精度高，切割快速，不局限於切割圖案限制，自動排版節省材料，切口平滑，加工成本低等特點，將逐漸改進或取代於傳統的切割工藝設備。

『貳』 誰知道激光切割機的關鍵技術是什麼呢

激光切割機的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。

在激光切割機中激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。

特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術：

焦點位置控制技術

激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由於能量密度與面積成反比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。

『叄』 激光切割機機有哪些技術特點

激光切割機的性能特點及行業應用
隨著激光技術的不斷發展與成熟，激光設備已經被廣泛的應用在各行各業中，如激光打標機、激光焊接機、激光打孔機及激光切割機等等，特別是數控激光切割機械設備在最近幾年內飛速發展，被廣泛應用在鈑金、五金製品、鋼結構、精密機械、汽車配件、眼鏡、首飾、銘牌、廣告、工藝品、電子、玩具、包裝等行業。數控激光切割機相比其他切割設備的顯著優勢主要體現在以下幾個方面：
1、切割速度快，切割質量好，精度高：
2、切縫窄，切割面光滑，不損傷工件；
3、不受工件形狀的影響，不受被切材料的硬度影響；
4、除對金屬材質進行加工外，還可以對非金屬進行切割加工；
5、節約模具投資，節省材料，更有效的節省成本；
6、操作簡單，安全，性能穩定，提高新產品開發速度，具有廣泛的適應性和靈活性。
數控金屬激光切割設備機架是該激光設備最主要的部件，不僅絕大多數零部件都安裝於機架上，而且還要承受工作台重力以及加、減速過程中的全部慣性沖擊載荷。
數控金屬激光切割機機架的設計與研發工作主要包括：
1、確定數控激光切割設備在各種工況及環境下快速、高精度、穩定運行的條件。
2、根據功能性要求確定機架的結構、參數，結合激光切割機的結構特點，建立起相應的動力學模型。
3、研究機架的結構、參數對機架的靜、動態剛度及熱穩定性的影響，並為機架設計提供理論根據。
4、確定機架與其他部件間的相互耦合關系。
因此，在數控金屬切割機機架的設計中如何合理布置金屬，減輕自重，提高機身剛度，降低溫度變化對精度的影響，是設計過程中需要重點考慮的問題。
在數控金屬激光切割機實際電路中，模擬信號與數字信號之間有一個強電干擾的問題。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下，以光為煤介傳送信號，對輸入和輸出電路可以進行隔離.因而能有效地抑制系統雜訊，消除接地迴路的干擾，有響應速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強-弱電介面，特別是在微機系統的前向和後向通道中獲得廣泛應用。
光電耦合器具有三個特點：
1、信號傳遞採取電-光-電的形式，發光部分和受光部分不接觸，能夠避免輸出端對輸入端可能產生的反饋和干擾；
2、抑制雜訊干擾能力強；
3、具有耐用、可靠性高和速度快等優點，響應時間一般為數以內，高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小於10ns。
故在數控激光切割機系統電路設計時，應該注意輸入信號電路與單片機連接時的隔離。在這里，採用光電耦合是最常用的方法。
在工業製造系統佔有份量很重的金屬加工業，許多金屬材料，不管它是什麼樣的硬度，都可以進行無變形切割。當然，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導體，因此激光切割機很困難，甚至不能切割。
盡管激光切割機技術具體明顯的巨大優勢，但是作為高新科技設備，要使用激光切割機達到理想的切割加工效果，也必須掌握其加工技術參數與操作流程。特別在金屬激光切割機切割加工過程中，要選擇合適的切割速度，否則可能會造成幾種不良的切割結果，主要表現在如下：
1、當激光切割速度太快時，會造成如下不良結果：
①法切割，火花亂噴；
②造成切割面呈現斜條紋路，且下半部產生熔漬；
③造成整個斷面較粗，但無熔漬產生；
2、相反，當激光切割速度太慢，又會造成：
①造成過熔狀況，切割面較粗糙。
②切縫變寬，在尖角部位整個溶化。
③影響切割效率。
所以，為了使激光切割機設備更好的發揮其切割功能，可以從激光設備切割火花來判斷進給速度是否合適：
1、如果火花由上往下擴散，則表明切割速度恰當；
2、如果火花向後傾斜時，則表明進給速度太快；
3、如果火花呈現不擴散且少，凝聚在一起，則表明速度太慢。
大多數有機與無機材料都可以用激光切割機。激光切割技術相比其他傳統的切割方式具有無法比擬的明顯優勢。激光切割機不但具有切縫窄，工件變形小的主要特性而且激光切割具有速度快、效率高、成本低、操作安全、性能穩定等特點。
近年來，隨著大功率激光器的飛速改進和發展，其在工業中的應用從最初只用於小的或者微細結構的加工發展到廣泛用來進行大結構件的加工，越來越受到人們的關注和認可並普遍應用於機械製造、航空航天、汽車工業、粉末冶金、生物醫學微電子行業等工業界領域。其中薄板的激光焊接主要應用於航空航天工業和汽車製造業。
長久以來，飛機結構件之間的連接一直採用落後的鉚接工藝，主要原因是飛機結構採用的鋁合金材料是熱處理高強化鋁合金，一經熔焊後，熱處理強化效果就會喪失，而且晶間裂紋難以避免。因此，普通氬弧焊等熔焊方法在飛機製造中的應用成為禁區。另一方面，在80年代初，鋁及其合金的激光加工十分困難，被認為是不可能的。主要是由於鋁合金存在對10.6mm波長激光的高反射和自身的高導熱性。在當時，激光加工主要使用波長為10.6mm的CO2激光器，而鋁對CO2激光的反射率高達97%，通常作為反射鏡使用。但是，激光加工的優越性又極大地吸引著從事激光材料加工的科研工作者。他們為此付出了大量的時間和精力來研究鋁合金激光加工的可能性。
目前，高強鋁合金激光焊接成果已經成功應用於歐洲空中客車公司飛機製造中，其鋁合金內隔板均採用激光加工，實現了激光焊接取代傳統鉚接工藝。激光焊接技術的採用，大大地簡化了飛機機身的製造工藝，使機身重量減輕18%，成本下降21.4%~24.3%，被認為是飛機製造業的一次技術大革命。

『肆』 激光切割技術是什麼

CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。
激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件，必須掌握和解決以下幾項關鍵技術：
焦點位置控制技術
激光切割的優點之一是光束的能量密度高，一般10W/cm2。由於能量密度與4/πd2成正比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小，焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺，透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此一般大功率CO2激光切割工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃〞（127~190mm）的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼，焦深為焦距的+2%范圍內，即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素，原則上6mm的金屬材料，焦點在表面上； 6mm的碳鋼，焦點在表面之上； 6mm的不銹鋼，焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種：（1）列印法：使切割頭從上往下運動，在塑料板上進行激光束列印，列印直徑最小處為焦點。（2）斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為焦點。（3）藍色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈沖激光打在不銹鋼板上，使切割頭從上往下運動，直至藍色火花最大處為焦點。對於飛行光路的切割機，由於光束發散角，切割近端和遠端時光程長短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化，國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：
（1）平行光管。這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理，擴束後的光束直徑變大，發散角變小，使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
（2）在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離（stand off）的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動，使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。如圖二所示。
（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時，自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。
（4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當切割近端光程減小時，使補償光路增加，以保持光程長度一致。
切割穿孔技術
任何一種熱切割技術，除少數情況可以從板邊緣開始外，一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔，然後再用激光從小孔處開始進行切割。對於沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基該方法：
（1）爆破穿孔：（Blast drilling），材料經連續激光的照射後在中心形成一凹坑，然後由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關，爆破穿孔平均直徑為板厚的一半，因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大，且不圓，不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管），只能用於廢料上。此外由於穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同，飛濺較大。
（2）脈沖穿孔：（Pulse drilling）採用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化，常用空氣或氮氣作為輔助氣體，以減少因放熱氧化使孔擴展，氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時間需要幾秒鍾。一旦穿孔完成，立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小，其穿孔質量優於爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率；更重要的時光束的時間和空間特性，因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統，以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在採用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質量的切口，從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，但實際上由於時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要採用改變激光平均功率的辦法比較現實，具體方法有以下三種：（1）改變脈沖寬度；（2）改變脈沖頻率；（3）同時改變脈沖寬度和頻率。實際結果表明，第（3）種效果最好。
噴嘴設計及氣流控制技術
激光切割鋼材時，氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處，從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大，速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質量及其控制直接影響切割質量外，噴嘴的設計及氣流的控制（如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等）也是十分重要的因素。目前激光切割用的噴嘴採用簡單的結構，即一錐形孔帶端部小圓孔（如圖4）。通常用實驗和誤差方法進行設計。由於噴嘴一般用
紫銅製造，體積較小，是易損零件，需經常更換，因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn（表壓為Pg）的氣體，稱噴嘴壓力，從噴嘴出口噴出，經一定距離到達工件表面，其壓力稱切割壓力Pc，最後氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加。
可用下列公式計算：V=8.2d2(Pg+1）
V-氣體流速 L/min
d-噴嘴直徑 mm
Pg-噴嘴壓力（表壓）bar
對於不同的氣體有不同的壓力閾值，當噴嘴壓力超過此值時，氣流為正常斜激波，氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（1.2）3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2時（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變為正激波，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，並在工件表面形成渦流，削弱了氣流去除熔融材料的作用，影響了切割速度。因此採用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴，其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。
為進一步提高激光切割速度，可根據空氣動力學原理，在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波，設計製造一種縮放型噴嘴，即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便製造可採用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器，透鏡焦距2.5〃，採用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗，見圖4。試驗結果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時切割速度只能達到2.75m/min（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由於斜激波在氣流的邊界多次反射，使切割壓力呈周期性的變化。
第一高切割壓力區緊鄰噴嘴出口，工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm，切割壓力Pc大而穩定，是目前工業生產中切割手扳常用的工藝參數。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的3~3.5mm，切割壓力Pc也較大，同樣可以取得好的效果，並有利於保護透鏡，提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由於距噴嘴出口太遠，與聚焦光束難以匹配而無法採用。

『伍』 激光切割是什麼樣的原理

激光是一種復光，與其他制自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產生的。但它與普通光不同是激光僅在最初極短的時間內依賴於自發輻射，此後的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性、極高的發光強度和高相乾性。
激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經過光路傳導及反射並通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位於待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。
切縫時的工藝參數(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運動軌跡均由數控系統控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

『陸』 誰知道激光切割機的關鍵技術是什麼呢臨沂樂狄

樂狄激光科技有限公司暨玲瓏激光應用技術研究所，位於中國山東省臨內沂市。是一家依託容老牌軍工企業中國9439廠而成立的，專業研發生產激光打標機、激光切割機、激光雕刻機、光纖打標機等激光自動化設備的高新技術企業。公司集研發、生產、銷售和服務為一體，擁有樂狄、玲瓏兩大品牌，並擁有多項技術專利，銷售區域覆蓋國內外20多個國家和地區。

光纖作用是由光纖激光發生器產生光，再通過光纖來傳輸到我們的激光頭上面。
激光是有激光發生器釋放出超強密度的激光束，通過光斑照射在金屬板上，高溫瞬間融化或者氣化切割材料，再使用高壓氣體，將融化的熔融物和殘渣吹掉，從而實現切縫，再通過X、Y、Z三軸聯動，從而實現切割。

『柒』 激光切割機都有什麼概述簡介

激光切割機是將從激光器發射出的激光，經光路系統，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件達到熔點或沸點，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。
隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫，從而達到切割的目的。
激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統的機械刀，具有精度高，切割快速，不局限於切割圖案限制，自動排版節省材料，切口平滑，加工成本低等特點，將逐漸改進或取代於傳統的金屬切割工藝設備。激光刀頭的機械部分與工件無接觸，在工作中不會對工件表面造成劃傷；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無需後續加工；切割熱影響區小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；切口沒有機械應力，無剪切毛刺；加工精度高，重復性好，不損傷材料表面；數控編程，可加工任意的平面圖，可以對幅面很大的整板切割，無需開模具，經濟省時。
與傳統的氧乙炔、等離子等切割工藝相比，激光切割速度快、切縫窄、熱影響區小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑，同時可激光切割的材料種類多，包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復合材料等。隨著市場經濟的飛速發展和科學技術的日新月異，激光切割技術已廣泛應用於汽車、機械、電力、五金以及電器等領域。近年來，激光切割技術正以前所未有的速度發展，每年都以15%~20%的速度增長。我國自1985年以來，更是以每年近25%的速度增長。當前，我國激光切割技術的整體水平與先進國家相比還存在著不小的差距，因此，在國內市場激光切割技術具有廣闊的發展前景和巨大的應用空間。
激光切割機在切割過程中，光束經切割頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點，使焦點處達到高的功率密度，其中切割頭固定在z軸上。這時，光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量，材料很快被加熱到熔化與汽化溫度，與此同時，一股高速氣流從同軸或非同軸側將熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動，使孔洞形成連續的寬度很窄的切縫，完成材料的切割。
當前，激光切割機的外光路部分主要採用的是飛行光路系統。從激光發生器發出的光束經過反射鏡1、2、3到達切割頭上的聚焦透鏡，聚焦後在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動；橫樑上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動；z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出，在切割過程中，隨著橫梁作x向運動，z軸部分作y向運動，光路的長度時刻發生著變化。
目前，民用激光發生器由於製造成本等原因，所發出的激光光束都具有一定的發散角，呈「錐形」。當「錐形」的高度改變時（相當於激光切割機光路長度改變），聚焦透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。此外，光還具有波的性質，因此，不可避免地會出現衍射現象，衍射會使光束在傳播過程中發生橫向擴展，該現象存在於所有的光學系統中，能夠決定這些系統在性能方面的理論極限值。由於高斯光束呈「錐形」和光波的衍射作用，當光路長度變化時，作用在透鏡表面的光束直徑時刻發生著變化，這就會引起焦點大小和焦點深度的變化，但對焦點位置的影響很小。如果焦點大小和焦點深度在連續加工中發生變化，必然會對加工產生很大影響，比如，會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等。

『捌』 「激光切割」技術需要學習哪些方面的知識

不難學，但是也要看怎麼學，如果是有一定的英語數控基礎或者機械制圖基礎的，會比較版容易上手點。
只是學開機權的話，記得幾個常用鍵就基本上能操作了。一般常用的就是開機，暫停，程序啟動，程序選擇，參數調節，速度調節，氣壓調節，功率調節，及床台交換等。
其次就是要學會看切割品質，是否有燒邊，燒角，切割毛刺的形狀，方向等。如果了解了這些，基本的設備操作是沒問題了
如果想更深層次，就是排版和編程了，這個就要考慮工件編排的合理性，切割引線和路徑選擇的合理性，切割間隙引起的熱變形量等等，這個就要有一定的基礎了