激光切割的基础知识
激光切割基础知识分析解析
激光切割基础知识分析解析激光切割是一种利用激光束对材料进行加工的技术。
激光切割是目前应用最广泛的激光加工方法之一，广泛应用于金属材料、非金属材料、电子元件、汽车制造等领域。
激光切割的原理是利用高能量密度的激光束对材料进行加热，使其局部区域温度迅速升高，超过材料的熔点或汽化点，然后通过气流、液流或机械力将熔化或气化的材料排出，从而实现对材料的切割。
激光切割的基础知识主要包括激光的特性、激光切割的过程和机理。
首先，了解激光的特性对于理解激光切割是至关重要的。
激光是一种被放大和聚焦的光束，具有高亮度、高单色性和高直行性的特点。
这些特性使得激光切割能够实现高精度和高效率的切割。
其次，激光切割的过程可以分为激光与材料的相互作用、材料的加热和熔化、气流或液流的喷射和残余物的排除四个阶段。
激光束与材料相互作用时，光能被吸收并被转化为热能，使材料的温度升高。
材料的加热和熔化过程中，激光束的功率会继续将热能传递给材料，使其达到熔化或气化的温度。
气流或液流的喷射会将熔化或气化的材料带走，形成切割缝，实现对材料的切割。
残余物的排除是指将切割过程中剩余的熔渣、气化物或液化物清除，以保证切割质量。
最后，激光切割的机理主要有热传导切割、氧化燃烧切割和蒸发切割三种。
热传导切割是指利用激光束的光能将材料加热到熔点，然后通过热传导的方式使材料断裂。
氧化燃烧切割是指在切割过程中，激光束的光能与材料的氧化剂反应产生燃烧，进一步加热材料实现切割。
蒸发切割是指激光束的光能直接使材料局部区域的温度超过了材料的汽化点，使材料瞬间变为气态，然后通过气流喷射将气化物吹走，实现切割。
总之，激光切割是一种高精度、高效率的材料加工方法，可以广泛应用于各个领域。
理解激光的特性、激光切割的过程和机理对于深入研究和应用激光切割技术具有重要意义。
激光切割常规知识点总结
激光切割常规知识点总结一、激光切割的基本原理激光切割是利用激光束对材料进行加热并使其融化，然后利用气体吹掉熔融材料，实现对工件的切割和加工。
激光切割的基本原理包括以下几个方面：1. 光学原理：激光切割系统由激光器、准直器、聚焦镜和切割头等部件组成。
激光器产生的激光束经过准直器和聚焦镜聚焦成一束高能密度的激光束，并通过切割头对工件进行切割。
2. 热力学原理：激光束对材料的作用主要是利用激光的光能将材料加热至熔点或汽化点，使其发生相变并形成蒸汽，然后利用气流将蒸汽吹离工件表面，以实现切割和加工。
3. 动力学原理：激光切割过程中需要控制激光束的能量密度、聚焦深度和切割速度等参数，以实现对工件的精确切割和加工。
二、激光切割设备激光切割设备是实现激光切割加工的关键装备，主要包括激光器、光纤传输系统、切割头、数控系统和辅助气体系统等部件。
激光切割设备的主要特点包括以下几个方面：1. 激光器：激光切割设备通常采用二氧化碳激光器、光纤激光器或固体激光器等作为激光源，具有高能量密度、高光束质量和长寿命等优点。
2. 切割头：切割头是激光束对工件进行切割的部件，主要包括焦距调节装置、气体喷嘴、光斑调节器和感应器等部件，能够实现对激光束的调节和控制。
3. 数控系统：激光切割设备通常配备数控系统，能够实现对切割参数、切割路径和切割速度等参数的精确控制，以实现对工件的精确切割和加工。
4. 辅助气体系统：辅助气体系统包括氧气、氮气和惰性气体等，用于实现对切割过程中产生的熔融材料和烟尘的清除，以保证切割质量和工作环境的清洁。
三、激光切割的材料激光切割能够对金属材料和非金属材料进行切割和加工，主要包括以下几类材料：1. 金属材料：包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金和镍合金等金属材料，具有导热性好、熔点高和导电性强等特点。
2. 非金属材料：包括塑料、橡胶、布料、陶瓷和玻璃等非金属材料，具有熔点低、易氧化和易挥发等特点。
激光切割不仅可以对单一材料进行切割，还可以对多种复合材料进行加工，例如通过调节激光切割参数和使用不同的辅助气体，可以实现对金属与非金属的复合材料的切割和加工。
激光切割知识
激光切割是一种利用激光功率密度达到一定标准后可加工各种钢板材质，且可加工几毫米厚的板料的切割工艺。
激光切割属于热切割方法之一，具体包括以下几种：
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。
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。
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。
此外，激光切割还可以分为激光划片与控制断裂、激光氧气切割和激光滑片与控制断裂四类。
与其他热切割方法相比较，激光切割总的特点是切割速度快、质量高。
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。
激光切割入门教材
激光切割入门教材激光切割是一种通过激光束对材料进行切割的高精度加工技术。
它已经被广泛应用于许多领域，包括制造业、医疗领域等。
本教材将介绍激光切割的基本原理、设备和应用，并帮助读者快速入门这一领域。
第一部分：激光切割的基本原理1.1 激光的产生激光是指具有一定相干性、方向性和单色性的光束。
它的产生过程是通过激发活性介质（如气体、固体或液体）使其发射光子，形成激光束。
1.2 激光切割的原理激光切割是利用高能密度的激光束对材料进行局部加热，使其瞬间融化或气化，然后通过气流或机械移除材料，实现切割加工。
第二部分：激光切割的设备2.1 激光器激光切割主要使用CO2激光器或纤维激光器。
CO2激光器适用于有机材料和金属材料的切割，而纤维激光器适用于金属材料的高速切割。
2.2 喷嘴和光路系统喷嘴是激光束出口，传递激光束到工件表面。
光路系统包括反射镜、透镜等组件，用于调节和控制激光束的走向和焦距。
2.3 CNC控制系统CNC控制系统负责控制激光切割机器的运动轨迹、切割速度和功率，实现对切割过程的精确控制。
第三部分：激光切割的应用3.1 金属加工激光切割可以高效地对金属材料进行切割，广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
3.2 无机材料加工除了金属材料，激光切割还可以用于陶瓷、玻璃等无机材料的切割和雕刻。
3.3 其他领域应用激光切割还被应用于医疗器械制造、电子产业等领域，具有高精度、无接触、无污染等优点。
结语激光切割作为一种高精度加工技术，已经在多个领域展现出巨大潜力。
本教材希望能让读者快速了解激光切割的基本原理、设备和应用，为进一步深入研究和实践打下基础。
希望读者通过本教材的学习，能对激光切割有一个清晰的认识，进而掌握更多相关知识，开启激光切割的学习之旅。
激光切割基础知识
激光切割加工基础知识第一部分 激光切割的原理和功能一、激光切割的原理激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。
激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。
图1：激光切割示意图二、机床结构SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA ）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。
（一） 该机型的主要特点如下：● 悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。
● 可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。
可加装焊接、切管等功能。
● 精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。
● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。
● 配有高速的Z 轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。
● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能。
● 具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。
1—激光器；2—激光束；3—全反射棱镜；4—聚焦物镜；5—工件；6—工作台（二）机床的结构主要由以下几部分组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。
机床底部分成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门打开，废气被排出。
激光切割行业知识
激光切割行业知识激光切割技术作为一种高精度、高效率的加工方式，在工业制造领域中扮演着越来越重要的角色。
它通过高能量密度的激光束照射材料表面，使材料迅速熔化、汽化或燃烧，从而实现材料的切割。
以下是关于激光切割行业的一些关键知识点：1. 技术原理：激光切割机的核心是激光发生器，它可以产生高功率的激光束。
这种激光束通过聚焦系统聚焦到材料上，由于激光的高能量，材料在焦点处迅速熔化或蒸发，形成切割。
激光切割可以非常精确地控制切割路径和深度，因此适用于精细加工。
2. 应用领域：激光切割技术广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天、电子、医疗设备、精密仪器等多个行业。
它能够处理各种金属和非金属材料，如不锈钢、碳钢、铝、铜、塑料、木材等。
3. 优势特点：- 高精度：激光切割可以精确到微米级别，适合复杂和精细的切割需求。
- 高效率：与传统的切割方法相比，激光切割速度快，生产效率高。
- 灵活性：激光切割可以轻松调整切割路径，适应各种复杂形状的设计。
- 非接触式加工：激光切割不接触材料，减少了加工过程中的磨损和变形。
4. 技术发展：随着技术的进步，激光切割技术也在不断发展。
例如，光纤激光切割机因其高效率、低能耗和长寿命而越来越受欢迎。
同时，激光切割技术也在不断向更高功率、更高精度和更智能化的方向发展。
5. 市场趋势：随着工业4.0和智能制造的推进，激光切割行业正迎来新的发展机遇。
自动化、智能化的激光切割系统能够更好地满足个性化和定制化生产的需求。
此外，环保和节能也是激光切割技术发展的重要方向。
6. 挑战与机遇：尽管激光切割技术具有许多优势，但也面临着成本、操作复杂性和材料限制等挑战。
随着新材料的出现和激光技术的进步，这些挑战正在逐步被克服，为激光切割行业带来新的机遇。
7. 未来展望：预计激光切割技术将继续在提高加工效率、降低成本和扩大应用范围方面取得突破。
同时，随着全球制造业的数字化转型，激光切割技术将在智能制造和柔性生产中发挥更加关键的作用。
学激光切割要学哪些基础
学激光切割要学哪些基础激光切割是一种现代制造业中广泛应用的加工技术，它利用高能激光束对材料进行熔化、气化或者燃烧，从而实现对材料的切割。
要学习激光切割，首先需要掌握一定的基础知识。
本文将介绍学习激光切割所需的基础知识和技能。
材料学基础激光切割的对象是各种材料，比如金属、塑料、木材等。
因此，了解不同材料的性质、特点以及适用的激光切割参数是非常重要的。
学习材料学基础可以帮助我们选择合适的激光切割材料，并优化切割工艺。
光学基础激光切割是利用激光束对材料进行加工，因此需要了解光学基础知识，包括光的传播规律、激光束的特性以及光学元件的原理。
通过学习光学知识，可以更好地理解激光切割的工作原理，优化切割参数并提高切割质量。
控制系统基础激光切割系统通常由激光发生器、光学系统、运动控制系统等部分组成。
学习控制系统基础知识可以帮助我们了解激光切割系统的工作原理，掌握系统运行和参数调整的技能。
熟练掌握控制系统基础知识对于提高激光切割效率和精度至关重要。
安全知识激光切割是一种高能加工技术，操作不慎可能会对人身造成伤害。
因此，学习激光切割的安全知识至关重要。
必须了解激光切割系统的安全操作规程，掌握正确的操作技巧，避免激光辐射对人体造成伤害。
实践技能除了理论知识外，学习激光切割还需要具备一定的实践技能。
通过实际操作激光切割设备，熟练掌握调整参数、调试设备、进行切割加工等技能。
只有通过实践，才能更加深入地理解激光切割的原理和工艺，提高实际操作水平。
总的来说，学习激光切割需要掌握材料学基础、光学基础、控制系统基础、安全知识和实践技能。
通过系统的学习和实践，可以提升激光切割的应用水平，并在实际生产中发挥更大的作用。
希望以上基础知识能够对学习激光切割有所帮助。
激光切割加工基础知识汇总
激光切割加工基础知识汇总首先，需要了解激光的原理。
激光是通过放大受激发射产生的一束高能光束。
激光切割加工常用的激光类型有CO2激光、纤维激光和固体激光等。
不同激光具有不同的波长和功率，适用于不同的材料和加工要求。
其次，了解激光切割的原理。
激光切割利用高能激光束对工件进行加热，使其瞬间溶解或气化，通过气流将被加工区域的熔融物或气化物吹散，从而实现切割。
激光切割加工精度高，切割速度快，热影响区小。
再次，了解激光切割机的组成。
激光切割机主要由激光发生器、光束传输系统、切割头和控制系统等组成。
激光发生器产生激光束，光束传输系统将激光束传输到切割头。
切割头通过透镜将激光束聚焦到工件上，实现切割。
控制系统控制激光切割机的运行参数。
然后，了解激光切割机的加工特点。
激光切割加工具有以下特点：一是加工精度高，可达到毫米级别。
二是加工速度快，比传统切割方法快几十倍甚至更多。
三是适用范围广，可加工多种材料，如金属、非金属和复合材料等。
四是无接触式加工，不会导致工件变形或损坏。
五是切割面质量好，无毛刺和热影响。
最后，了解激光切割机的应用领域。
激光切割加工广泛应用于各行各业，如金属制造、电子产品、汽车零部件、航空航天、医疗器械等领域。
激光切割可用于金属板材的切割、展板的加工、金属零件的切割等。
总结起来，激光切割加工是一种高精度、高效率的材料加工方法。
了解激光的原理、激光切割的原理、激光切割机的组成、激光切割机的加工特点以及激光切割机的应用领域等基础知识，对于进行激光切割加工具有重要意义。
希望以上内容对您有所帮助。
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激光切割的基础知识
早在上世纪70 年代，激光被用于切割。
在现代工业生产中，激光切割更被广泛应用于钣金，塑料、玻璃、陶瓷、半导体以及纺织品、木材和纸质等材料加工。
未来几年里，激光切割在精密加工和微加工领域的应用同样会获得实质的增长。
当聚焦的激光束照到工件上时，照射区域会急剧升温以使材料熔化或者气化。
一旦激光束穿透工件，切割过程就开始了：激光束沿着轮廓线移动，同时将材料熔化。
通常会用一股喷射气流将熔融物从切口吹走，在切割部分和板架间留下一条窄缝，窄缝几乎与聚焦的激光束等宽。
火焰切割
火焰切割是切割低碳钢时采用的一种标准工艺，采用氧气作为切割气体。
氧气加压到高达 6 bar 后吹进切口。
在那里，被加热的金属与氧气发生反应：开始燃烧和氧化。
化学反应释放大量的能量（达到激光能量的五倍）辅助激光束进行切割。
图1 激光束熔化工件，切割气吹走切口中的熔融材料和熔渣
熔化切割
熔化切割是切割金属时使用的另一种标准工艺。
也可以用于切割其他可熔材料，例如陶瓷。
采用氮气或者氩气作为切割气，气压2-20 bar 的气体吹过切口。
氩气和氮气是惰性气体，这意味着它们不和切口中的熔化金属发生反应，仅仅将它们向底部吹走。
同时，惰性气体可以保护切割边缘不被空气氧化。
压缩空气切割
压缩空气同样可以用来切割薄板。
空气加压到5-6 bar 就足以吹走切口中的熔融金属。
由于空气中接近80% 都是氮气，因此压缩空气切割基本上属于熔化切割。
等离子体辅助切割
如果参数选择恰当，等离子体辅助熔化切割切口中会出现等离子体云。
等离子体云由电离的金属蒸气和电离的切割气组成。
等离子体云吸收CO2激光的能量并转化进工件，使更多的能量耦合到工件，材料会更快熔化，从而使切割速度更快。
因此，这种切割过程也叫高速等离子体切割。
等离子体云事实上相对于固体激光是透明的，因此等离子体辅助熔化切割只能使用CO2激光。
气化切割
气化切割将材料蒸发，尽可能减小了对周围材料的热效应影响。
采用连续CO2激光加工蒸发低热量、高吸收的材料就可以达到上述效果，例如薄的塑料薄膜以及木材、纸、泡沫等不熔化的材料。
超短脉冲激光使这项技术可以应用于其他材料。
金属中的自由电子吸收激光并剧烈升温。
激光脉冲不与熔融的粒子和等离子体反应，材料直接升华，没有时间将能量以热量的形式传给周围材料。
皮秒脉冲烧蚀材料时没有明显的热效应，没有熔化和毛刺形成。
图3 气化切割：激光使材料蒸发，燃烧。
蒸气的压强使熔渣从切口排出
参数：调整加工过程
许多参数影响激光切割过程，其中一些取决于激光器和机床的技术性能，而另一些是变化的。
偏振度
偏振度表明多少百分比的激光被转换。
典型的偏振度一般在90% 左右。
这对于高质量的切割已经足够了。
焦点直径
焦点直径影响切口宽度，可以通过改变聚焦镜的焦距改变焦点直径。
更小的焦点直径意味着更窄的切口。
焦点位置
焦点位置决定了工件表面上的光束直径和功率密度以及切口的形状。
激光功率
激光功率应和加工类型、材料种类和厚度相匹配。
功率必须足够高以至于工件上的功率密度超出加工阈值。
图5 更高的激光功率可以切割更厚的材料
工作模式
连续模式主要用于切割毫米到厘米尺寸的金属和塑料的标准轮廓。
而为了熔化穿孔或者产生精密的轮廓，则采用低频的脉冲激光。
切割速度
激光功率和切割速度必须互相匹配。
太快或者太慢的切割速度都会导致粗糙度的增加和毛刺的形成。
图6 切割速度随着板材厚度增加而降低
喷嘴直径
喷嘴的直径决定了从喷嘴中喷出的气体流量和气流形状。
材料越厚，气体喷流的直径也要越大，相应地，喷嘴口的直径也要增大。
气体纯度和气压
氧气和氮气经常用作切割气体。
气体的纯度和气压影响切割效果。
采用氧气火焰切割时，气体纯度需达到99.95 %。
钢板越厚，采用的气体气压越低。
采用氮气熔化切割时，气体纯度需要达到99.995 %（理想情况是99.999 %），熔化切割厚钢板时需要更高的气压。
技术参数表
在激光切割早期，使用者必须通过试运转自行决定加工参数的设置。
现在，成熟的加工参数被存储在切割系统的控制装置中。
对于每一种材料类型和厚度，都有对应的数据。
技术参数表使得即使不熟悉这种技术的人也能顺利操作激光切割设备。
有许多判定激光切割边缘质量的标准。
像毛刺形式、凹陷、纹路等标准可以用肉眼判定；垂直度、粗糙度和切口宽度等则需要采用专用仪器来测量。
材料沉积，腐蚀，热影响区域和变形也是衡量激光切割质量的重要因素。
图7 好的切割，坏的切割。
评价切割边缘质量的标准
广阔的前景
激光切割的持续成功，是其他大多数加工难以企及的。
这种趋势今天仍在继续。
在未来，激光切割的应用前景也将越来越广阔。