激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化氣化而進(jìn)行穿孔,切割和焊接等的特種加工。早期的激光加工由于功率較小,大多用于打小孔和微型焊接。到20世紀(jì)70年代,隨著大功率二氧化碳激光器、氣體激光器加工原理高重復(fù)頻率釔鋁石榴石激光器的出現(xiàn),以及對(duì)激光加工機(jī)理和工藝的深入研究,激光加工技術(shù)有了很大進(jìn)展,使用范圍隨之?dāng)U大。 在激光切割工藝中,有時(shí)候需要輔助氣體,這些輔助氣體的作用不容小覷,它對(duì)切割加工的好壞有一定的影響。 輔助氣體與激光光束同軸噴處,可以保護(hù)透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部溶渣。另外,對(duì)非金屬和部分金屬材料使用壓縮空氣或惰性氣體,可以清除溶化和蒸發(fā)材料,同時(shí)抑制切割區(qū)過度燃燒。 大多數(shù)金屬激光切割則使用活性氣體,如氧氣,它會(huì)與灼熱金屬發(fā)生氧化放熱反應(yīng),這部分附加熱量可提高切割速度1/3—1/2。當(dāng)高速切割薄板材時(shí),需要較高的氣體壓力防止切口背面沾渣,當(dāng)材料厚度或切割速度較慢時(shí),氣體壓力可以適當(dāng)?shù)慕档汀?激光加工的特點(diǎn): 1、激光功率密度大,工件吸收激光后溫度迅速升高而熔化或汽化,即使熔點(diǎn)高、硬度大和質(zhì)脆的材料(如陶瓷、金剛石等)也可用激光加工; 2、激光頭與工件不接觸,不存在加工工具磨損問題; 3、工件不受應(yīng)力,不易污染; 4、可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的工件或密封在玻璃殼內(nèi)的材料加工; 5、激光束的發(fā)散角可小于1毫弧,光斑直徑可小到微米量級(jí),作用時(shí)間可以短到納秒和皮秒,同時(shí),大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達(dá)千瓦至十千瓦量級(jí),因而激光既適于精密微細(xì)加工,又適于大型材料加工; 6、激光束容易控制,易于與精密機(jī)械、精密測(cè)量技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)加工的高度自動(dòng)化和達(dá)到很高的加工精度; 7、在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方,可用機(jī)器人進(jìn)行激光加工。