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  激光切割現(xiàn)在是許多行業(yè)中為常見的工藝，它不僅適用于金屬，還適用于木材、紙板和陶瓷等多種非金屬材料，可以說激光切割開辟了工業(yè)領(lǐng)域的全新未來，但激光切割到底是如何實現(xiàn)的呢?激光切割系統(tǒng)是如何運作的呢?

  與使用切割工具和動力驅(qū)動設(shè)備的機械切割和使用加壓水和研磨材料的水射流切割相比，激光切割使用光來完成對物體的切割、雕刻和標記。雖然激光切割機因型號和應(yīng)用的不同會存在一定的差異，但典型的激光切割系統(tǒng)一般包括激光諧振器件、反射鏡、激光切割頭、激光聚焦透鏡、加壓氣體組件和噴嘴。而其基本的激光切割過程包括：光束生成、光束聚焦、局部加熱熔化、材料噴射和光束運動。

  1部分光束產(chǎn)生

  我們都知道激光這個詞來源于英文單詞“Laser”，即受激輻射的光放大。本質(zhì)上，這個詞概括了激光產(chǎn)生的基本原理。除了這個原理之外，激光諧振器還使用自發(fā)輻射和受激發(fā)射來產(chǎn)生空間和光譜相干的高強度激光束——。

  一部分被受激輻射放大的光將通過諧振腔，而不被反射回介質(zhì)中，從而產(chǎn)生初始激光束，該初始激光束將進入激光切割頭，并在產(chǎn)生后被內(nèi)鏡反射到聚焦透鏡中。

  第2部分光束聚焦

  聚焦透鏡表面反射的激光束將通過聚焦效應(yīng)通過激光切割頭末端的噴嘴入射到工作面上。在這個過程中，光束的橫截面積通過聚焦而減小，也就是說，光束的能量集中在較小的光斑上，從而增加了光束的強度。

  第三部分

  局部加熱熔化和材料噴涂

  當(dāng)聚焦光束入射到物體材料表面時，物體表面會吸收光束的輻射能，增加內(nèi)能并產(chǎn)生熱量，而高功率激光束會加熱、熔化并部分或完全蒸發(fā)物體材料表面的局部區(qū)域。因此，材料表面上的局部聚焦區(qū)域逐漸變?nèi)酰钡剿璧那锌诒蝗コ?。此時，輔助氣體(也稱為切割氣體)被引入激光切割頭，并與聚焦光束的方向同軸地流入物體的材料表面，一方面用于保護和冷卻聚焦透鏡，另一方面用于從切口排出熔化的材料。

  激光切割也根據(jù)不同的去除機理分為不同類型的激光切割系統(tǒng)，主要包括熔化切割、化學(xué)降解切割、蒸發(fā)切割、劃片和氧化切割。

  第4部分

  光束運動

  一旦物體的材料表面開始加熱、熔化或蒸發(fā)，光束就需要移動到物體表面的其他區(qū)域，以產(chǎn)生完整的切割。這一過程通常通過調(diào)節(jié)鏡子、控制激光切割頭或操縱物體的位置來實現(xiàn)。根據(jù)光束運動方式，可分為物體運動、飛行光學(xué)和混合激光切割系統(tǒng)。

  運動物體：一種簡單的運動方式，由機床的運動部件控制被加工物體的運動，要求激光切割頭與物體表面有一定的距離，并且需要少量的光學(xué)部件。