激光作為一種新型的工具目前越來越成熟的運用到各種行業，包含激光切割機、激光雕刻機、激光打標機、激光焊接等。那么激光切割到底是怎么運用的，激光切割的好壞又怎么區分呢？ 　　首先激光的能量以光的形式集中成一條高密度的光束，光束傳遞到工作表面，產生足夠的熱量，使材料熔化，加之與光束同軸的高壓氣體直接除去熔隔金屬，從而達到切割的目的，這說明激光切割加工同機床的機械加工有著本質的區別。 　　它是利用從激光發生器發射出的激光束，經外電路系統，聚焦成高功率密度的激光束照射條件，激光熱量被工件材料吸收，工件溫度急劇上升，到達沸點后，材料開始汽化并形成孔洞，隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫。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。 　　一般來說，激光切割質量可以由以下6個標準來衡量。 　　1.切割表面粗糙度Rz 　　2.切口掛渣尺寸 　　3.切邊垂直度和斜度u 　　4.切割邊緣園角尺寸r 　　5.條紋后拖量n 　　6.平面度F

原理

　　激光是一種光，與自然界其電發光一樣，是由原子(分子或離子箏)躍遷產生的，而且是自發輻射引起勺。 激光雖然是光，但它與普通光明顯不同是激光僅在最初極短的時間內依賴于自發輻射，此后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,雕刻機，極高的發光強度。 激光同時又具有高相干性、高強度性、高方向性，激光通過激光器產生后由反射鏡傳遞并通過聚集鏡照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到強大的熱能而溫度急劇增加，使該點因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運行軌跡從而達到加工的目的。激光加工技術在廣告行業的應用主要分為：激光切割、激光雕刻兩種工作方式，對于每一種工作方式，我們在操作流程中有一些不盡相同的地方。 　　激光雕刻：主要是在物體的表面進行，分為位圖雕刻和矢量雕刻兩種： 　　位圖雕刻：我們先在PHOTOSHOP里將我們所需要雕刻的圖形進行掛網處理并轉化為單色BMP格式，而后在專用的激光雕刻切割軟件中打開該圖形文件。根據我們所加工的材料我們進行合適的參數設置就可以了，而后點擊運行，激光雕刻機就會根據圖形文件產生的點陣效果進行雕刻。 　　矢量雕刻：使用矢量軟件如Coreldraw，AutoCad，Iluustrator等排版設計，并將圖形導出為PLT，DXF，AI格式,打標機，然后再用專用的激光切割雕刻軟件打開該圖形文件，傳送到激光雕刻機里進行加工。 　　在廣告行業主要適用于木板、雙色板、有機玻璃、彩色紙等材料的加工。 　　激光切割：我們可以理解為是邊緣的分離。對這樣的加工目的，我們應該先在CORELDRAW、AUTOCAD里將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標機，然后存為相應的PLT、DXF格式，用激光切割機操作軟件打開該文件，根據我們所加工的材料進行能量和速度等參數的設置再運行即可。激光切割機在接到計算機的指令后會根據軟件產生的飛行路線進行自動切割。如：現有金運激光切割機，可以根據電腦繪制好的模板，然后直接輸入電腦，自動切割圖形。現有的金運激光切割機一般都有自己的硬盤，可輸入海量數據源。簡單方便。

       技術

　　CO2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CO2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。特別是對于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： 1、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。由于能量密度與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激光切割機工業應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質量的切割,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。因此控制焦點相對于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）打印法：使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束打印,打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。 　　對于飛行光路的切割機,由于光束發散角,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制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,擴束后的光束直徑變大,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。當機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦后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。 　　2.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,然后再用激光從小孔處開始進行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法： 　　（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料經連續激光的照射后在中心形成一凹坑,然后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）,只能用于廢料上。此外由于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）采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鐘。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,其穿孔質量優于爆破穿孔。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。在采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,但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要采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。 　　3.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采用簡單的結構,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。由于噴嘴一般用紫銅制造,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,最后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 　　對于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,并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。因此采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,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖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〃,采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。由于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,并有利于保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由于距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法采用。 　　綜上所述,CO2激光切割機技術正在我國工業生產中得到越來越多的應用,國外正研究開發更高切割速度和更厚鋼板的切割技術與裝置。為了滿足工業生產對質量和生產效率越來越高的要求,必須重視解決各種關鍵技術及執行質量標準,以使這一新技術在我國獲得更廣泛的應用。激光切割技術　激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。 激光切割技術有兩種： 一種是脈沖激光適用于金屬材料。第二種是連續激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。 　　激光切割技術　　是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數控技術的不斷完善和發展,目前已成為工業上板材切割的一種先進的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料,成形復雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發展了數控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其有缺點,在工業生產中有一定的適用范圍。

維護

　　激光切割機一臺設備幾萬塊甚至幾十萬塊，所以在操作當中必須要注意，而且平常要注意保養和維護才能增加設備的使用壽命，節約成本，創造更大的利益。一：水的更換與水箱的清潔　　建議：每星期清洗水箱與更換循環水一次 　　注意：機器工作前一定保證激光管內充滿循環水。 　　循環水的水質及水溫直接影響激光管的使用壽命，建議使用純凈水，并將水溫控制在35℃以下。如超過35℃需更換循環水，或向水中添加冰塊降低水溫，（建議用戶選擇冷卻機，或使用兩個水箱）。 　　清洗水箱：首先關閉電源，拔掉進水口水管，讓激光管內的水自動流入水箱內，打開水箱，取出水泵，清除水泵上的污垢。將水箱清洗干凈，更換好循環水，把水泵還原回水箱，將連接水泵的水管插入進水口，整理好各接頭。把水泵單獨通電，并運行2-3分鐘（使激光管充滿循環水）。 　　二、風機清潔　　風機長時間的使用，會使風機里面積累很多的固體灰塵，讓風機產生很大噪聲,也不利于排氣和除味。當出現風機吸力不足排煙不暢時，首先關閉電源，將風機上的入風管與出風管卸下，除去里面的灰塵，然后將風機倒立，并拔動里面的風葉，直至清潔干凈，然后將風機安裝好。 　　三：鏡片的清潔　　（建議每天工作前清潔，設備須處于關機狀態） 　　雕刻機上有3塊反射鏡與1塊聚焦鏡(1號反射鏡位于激光管的發射出口處，也就是機器的左上角，2號反射鏡位于橫梁的左端，3號反射鏡位于激光頭固定部分的頂部，聚焦鏡位于激光頭下部可調節的鏡筒中)，激光是通過這些鏡片反射、聚焦后從激光頭發射出來。鏡片很容易沾上灰塵或其它的污染物，造成激光的損耗或鏡片損壞，1號與2號鏡片清洗時勿須取下，只需將蘸有清洗液的擦鏡紙小心地沿鏡片中央向邊緣旋轉式擦拭。3號鏡片與聚焦鏡需要從鏡架中取出，用同樣的方法擦拭，擦拭完畢后原樣裝回即可。 　　注意：1.鏡片應輕輕擦拭，不可損壞表面鍍膜；2.擦拭過程應輕拿輕放，防止跌落；3.聚焦鏡安裝時請務必保持凹面向下。 　　四、導軌的清潔　　（建議每半個月清潔一次，關機操作） 　　導軌、直線軸作為設備的核心部件之一，它的功用是起導向和支承作用。為了保證機器有較高的加工精度，要求其導軌、直線具有較高的導向精度和良好的運動平穩性。設備在運行過程中，由于被加工件在加工中會產生大量的腐蝕性粉塵和煙霧，基這些煙霧和粉塵長期大量沉積于導軌、直線軸表面，對設備的加工精度有很大影響，并且會在導軌直線軸表面形成蝕點，縮短設備使用壽命。為了讓機器正常穩定工作，確保產品的加工質量，要認真做好導軌、直線軸的日常維護。 　　注意：清潔導軌請準備——干棉布、潤滑油 　　雕刻機的導軌分為直線導軌、滾輪導軌，在YM系列當中X方向采用了直線導軌、Y方向采用滾輪導軌。 　　直線導軌的清潔：首先把激光頭移動到最右側(或左側)，找到如上圖所示直線導軌，用干棉布擦拭直到光亮無塵，再加上少許潤滑油(可采用縫紉機油，切勿使用機油)，將激光頭左右慢慢推動幾次，讓潤滑油均勻分布即可。 　　滾輪導軌的清潔：把橫梁移動到內側，打開機器兩側端蓋，找到如上圖導軌，用干棉布把兩側導軌與滾輪接觸的地方擦拭干凈，再移動橫梁，把剩余地方清潔干凈。 　　五、螺絲、聯軸節的緊固 　　運動系統在工作一段時間后，運動連接處的螺絲、聯軸節會產生松動，會影響機械運動的平穩性，所以在機器運行中要觀察傳動部件有沒有異響或異常現象，發現問題要及時堅固和維護。同時機器應該過一段時間用工具逐個堅固螺絲。第一次堅固應在設備使用后一個月左右。 　　六、光路的檢查　　激光雕刻機的光路系統是由反射鏡的反射與聚焦鏡的聚焦共同完成的，在光路中聚焦鏡不存在偏移問題，但三個反射鏡是由機械部分固定的，偏移的可能性較大，雖然通常情況下不會發生偏移，但建議用戶每次工作前務必檢查一下光路是否正常。 　激光作為一種新型的工具目前越來越成熟的運用到各種行業，包含激光切割機、激光雕刻機、激光打標機、激光焊接等。那么激光切割到底是怎么運用的，激光切割的好壞又怎么區分呢？

　　首先激光的能量以光的形式集中成一條高密度的光束，光束傳遞到工作表面，產生足夠的熱量，使材料熔化，加之與光束同軸的高壓氣體直接除去熔隔金屬，從而達到切割的目的，這說明激光切割加工同機床的機械加工有著本質的區別。

　　它是利用從激光發生器發射出的激光束，經外電路系統，聚焦成高功率密度的激光束照射條件，激光熱量被工件材料吸收，工件溫度急劇上升，到達沸點后，材料開始汽化并形成孔洞，隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫。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。

　　一般來說，激光切割質量可以由以下6個標準來衡量。

　　1.切割表面粗糙度Rz

　　2.切口掛渣尺寸

　　3.切邊垂直度和斜度u

　　4.切割邊緣園角尺寸r

　　5.條紋后拖量n

　　6.平面度F

技術

　　CO2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CO2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。特別是對于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： 1、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。由于能量密度與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激光切割機工業應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質量的切割,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。因此控制焦點相對于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）打印法：使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束打印,打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。

　　對于飛行光路的切割機,由于光束發散角,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制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,擴束后的光束直徑變大,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。當機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦后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。

　　2.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,然后再用激光從小孔處開始進行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法：

　　（1）爆破穿孔：(Blast drilling)，材料經連續激光的照射后在中心形成一凹坑,然后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）,只能用于廢料上。此外由于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）采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鐘。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,其穿孔質量優于爆破穿孔。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。在采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,但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要采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。

　　3.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采用簡單的結構,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。由于噴嘴一般用紫銅制造,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,最后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

　　對于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,并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。因此采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,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖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〃,采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。由于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,并有利于保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區由于距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法采用。

　　綜上所述,CO2激光切割機技術正在我國工業生產中得到越來越多的應用,國外正研究開發更高切割速度和更厚鋼板的切割技術與裝置。為了滿足工業生產對質量和生產效率越來越高的要求,必須重視解決各種關鍵技術及執行質量標準,以使這一新技術在我國獲得更廣泛的應用。激光切割技術　激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。 激光切割技術有兩種： 一種是脈沖激光適用于金屬材料。第二種是連續激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。

激光切割技術

　　是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數控技術的不斷完善和發展,目前已成為工業上板材切割的一種先進的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料,成形復雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發展了數控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其有缺點,在工業生產中有一定的適用范圍。

維護

　　激光切割機一臺設備幾萬塊甚至幾十萬塊，所以在操作當中必須要注意，而且平常要注意保養和維護才能增加設備的使用壽命，節約成本，創造更大的利益。一：水的更換與水箱的清潔

　　建議：每星期清洗水箱與更換循環水一次

　　注意：機器工作前一定保證激光管內充滿循環水。

　　循環水的水質及水溫直接影響激光管的使用壽命，建議使用純凈水，并將水溫控制在35℃以下。如超過35℃需更換循環水，或向水中添加冰塊降低水溫，（建議用戶選擇冷卻機，或使用兩個水箱）。

　　清洗水箱：首先關閉電源，拔掉進水口水管，讓激光管內的水自動流入水箱內，打開水箱，取出水泵，清除水泵上的污垢。將水箱清洗干凈，更換好循環水，把水泵還原回水箱，將連接水泵的水管插入進水口，整理好各接頭。把水泵單獨通電，并運行2-3分鐘（使激光管充滿循環水）。

二、風機清潔

　　風機長時間的使用，會使風機里面積累很多的固體灰塵，讓風機產生很大噪聲,也不利于排氣和除味。當出現風機吸力不足排煙不暢時，首先關閉電源，將風機上的入風管與出風管卸下，除去里面的灰塵，然后將風機倒立，并拔動里面的風葉，直至清潔干凈，然后將風機安裝好。

三：鏡片的清潔

　　（建議每天工作前清潔，設備須處于關機狀態）

　　雕刻機上有3塊反射鏡與1塊聚焦鏡(1號反射鏡位于激光管的發射出口處，也就是機器的左上角，2號反射鏡位于橫梁的左端，3號反射鏡位于激光頭固定部分的頂部，聚焦鏡位于激光頭下部可調節的鏡筒中)，激光是通過這些鏡片反射、聚焦后從激光頭發射出來。鏡片很容易沾上灰塵或其它的污染物，造成激光的損耗或鏡片損壞，1號與2號鏡片清洗時勿須取下，只需將蘸有清洗液的擦鏡紙小心地沿鏡片中央向邊緣旋轉式擦拭。3號鏡片與聚焦鏡需要從鏡架中取出，用同樣的方法擦拭，擦拭完畢后原樣裝回即可。

　　注意：1.鏡片應輕輕擦拭，不可損壞表面鍍膜；2.擦拭過程應輕拿輕放，防止跌落；3.聚焦鏡安裝時請務必保持凹面向下。

四、導軌的清潔

　　（建議每半個月清潔一次，關機操作）

　　導軌、直線軸作為設備的核心部件之一，它的功用是起導向和支承作用。為了保證機器有較高的加工精度，要求其導軌、直線具有較高的導向精度和良好的運動平穩性。設備在運行過程中，由于被加工件在加工中會產生大量的腐蝕性粉塵和煙霧，基這些煙霧和粉塵長期大量沉積于導軌、直線軸表面，對設備的加工精度有很大影響，并且會在導軌直線軸表面形成蝕點，縮短設備使用壽命。為了讓機器正常穩定工作，確保產品的加工質量，要認真做好導軌、直線軸的日常維護。

　　注意：清潔導軌請準備——干棉布、潤滑油

　　雕刻機的導軌分為直線導軌、滾輪導軌，在YM系列當中X方向采用了直線導軌、Y方向采用滾輪導軌。

　　直線導軌的清潔：首先把激光頭移動到最右側(或左側)，找到如上圖所示直線導軌，用干棉布擦拭直到光亮無塵，再加上少許潤滑油(可采用縫紉機油，切勿使用機油)，將激光頭左右慢慢推動幾次，讓潤滑油均勻分布即可。

　　滾輪導軌的清潔：把橫梁移動到內側，打開機器兩側端蓋，找到如上圖導軌，用干棉布把兩側導軌與滾輪接觸的地方擦拭干凈，再移動橫梁，把剩余地方清潔干凈。

　　五、螺絲、聯軸節的緊固 　　運動系統在工作一段時間后，運動連接處的螺絲、聯軸節會產生松動，會影響機械運動的平穩性，所以在機器運行中要觀察傳動部件有沒有異響或異常現象，發現問題要及時堅固和維護。同時機器應該過一段時間用工具逐個堅固螺絲。第一次堅固應在設備使用后一個月左右。

六、光路的檢查

　　激光雕刻機的光路系統是由反射鏡的反射與聚焦鏡的聚焦共同完成的，在光路中聚焦鏡不存在偏移問題，但三個反射鏡是由機械部分固定的，偏移的可能性較大，雖然通常情況下不會發生偏移，但建議用戶每次工作前務必檢查一下光路是否正常。

注：聯系我時，請說是在“傲立機床網”上看到的，謝謝！