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激光加工的合理工作参数

时间：2011-12-31 22:53:56  来源： 打印本文

激光加工的合理工作参数

2006/1/9/9:30　　1.激光打孔尺寸及其精度的控制

　　（1）孔径尺寸控制 采用小的发散角的激光器（0.001～0.003rad），缩短焦距或降低输出能量可获得小的孔径。对于熔点高。导热性好的材料可实现孔径0.01～1mm的微小孔加工，最小孔径可达0.001mm。

　　（2）孔的深度控制 提高激光器输出能量，采用合理的脉冲宽度（材料和导热性越好，宜取越短的脉冲宽度），应用基模模式（光强呈高斯分布的单模）可获得大的孔深。对于孔径小的深孔宜用激光多次照射，并用短焦距（15～30mm）的物镜打孔。

　　（3）提高激光加工孔的圆度 激光器模式采用基模加工，聚焦透镜用消球差物镜，且透镜光轴与激光束光轴重合，工件适合偏离聚焦点以及选择适当的激光能量等可提高加工圆度。

　　（4）降低打孔的锥度 通常孔的锥度随其孔径比增大而增加，采用适当的激光输出能量或小能量多次照射，较短的焦距，小的透镜折射率及减少入射光线与光轴间的夹角等措施可减小孔的锥度。

　　（5）硬脆材料激光打孔的实用参数 用yag激光加工机对红宝石和金刚石打孔，当孔径为0.05mm时，所用的一个脉冲的激光能量分别为0.05～1j，每秒的脉冲数约为20个；加工si3b4，sic和al2o3等陶瓷，当孔径为0.25～1.5mm时，所用单个脉冲激光能量在5～8j，每秒的脉冲数为5～10个，脉冲宽度0.63ms，辅助气体用空气或n2。

　　2.激光切割的合理工作参数

　　除精细切割如切割硅片可用yag固体激光器外，激光切割一般采用co2激光器，其工作参数主要有切割速度、切缝宽度和切割厚度。

　　（1）激光切割速度 它随激光功率和喷气压力增大而增加，而随被切材料厚度增加而降低。切割6mm厚度碳素钢钢板的速度达到2.5m/min，而厚度为12mm的钢板仅为0.8m/min。切割15.6mm厚的胶合板为4.5m/min，切割35mm厚的丙烯酸酯板的速度则达27m/min。

　　（2）切缝宽度 一般在0.5mm左右，它与被切材料性质及厚度、激光功率大小、焦距及焦点位置、激光束直径、喷吹气体压力及流量等因素有关，其影响程度大致与对打孔直径的影响相似。切割精度可达±0.02～0.01mm。

　　（3）切割厚度 它主要取决于激光输出功率。切割碳素钢时，1kw级激光器的极限切割厚度为9mm，1.5kw级为12mm，2.5kw级为19mm；2.5kw级切割不锈钢的最大切割厚度则为15mm。对于厚板切割则需配置3kw以上的高功率激光器。

　　（4）辅助气体提高切割效率和切口质量 由于金属表面的激光反射率可高达95%，使激光能量不能有效地射入金属表面。喷吹氧气或压缩空气能促进金属表面氧化，可提高对激光的吸收率来提高切割效率。增加吹氧压力还可使切缝减小，切割石英时，吹氧可防止再粘结。切割易燃材料时，可喷惰性气体防止燃烧，切割带有金属夹层的易燃材料，宜采用压缩空气。

　　当吹气压力未超过某一数值时，增加压力可增大切割厚度。

　　对于熔点低、分解点低及导热性差的塑料、纤维、木材、布料等，一般应采用长焦距的锗透镜来聚焦激光束。