激光切割技术中工艺技术的试验研究

激光切割技术中工艺技术的试验研究

张桐鸣

西门子能源有限公司

摘要：激光切割技术不同于以往的手工金属工具切割，激光切割是现在工程技术发展的起点，激光切割很好地满足了现代大工艺生产高精度的要求，随着科技的发展，对切割技术中工艺生产的要求越来越高，本研究将会分析激光切割技术中工艺技术的基本概况，对激光切割技术的发展现状和未来展望进行探讨，研究激光切割技术的工艺技术原理，对激光切割技术的影响因素进行具体的分析。

关键词：激光切割；工艺技术；切割技术

前言：激光切割是现代科技发展的一个重大的突破，激光切割能够满足精度高的工艺生产，同时能够很好地满足大规模的工艺生产，能够很好地适应无机非金属材料的生产，甚至在试验过程中发现，能够适应复合材料的生产，本研究会分析激光切割技术中工艺技术在不同情况下需要注意的要点，研究影响激光切割工艺效果的因素有哪些，从而来延伸未来激光切割的适用场景。

1.激光切割技术中的工艺技术相关内容分析

1.1激光切割技术发展的现状分析

激光切割技术现在应用的场景相对比较多，但是激光切割技术会受到激光技术的操作影响，这种是科学技术层面的，就目前激光技术发展来说，大多数的激光切割程序都是一致的，即使有新的激光技术突破，相应地各个地方也会逐渐的实现技术的发展，但是激光切割的效果还受到切割材料的制约，所以目前切割材料的性质不同是影响激光切割效果的主要因素，这也是激光切割需要进一步突破发展的关键之处，在进行激光切割操作的过程中，需要对切割的材料进行研究，比如可以在应切材料的表面进行涂层，涂层应该使用一种能够全方位满足激光切割操作条件的材料，并且涂层材料也应该能够和本身的材料相互地融合成为一体，对原有的应切材料并不会造成性能上的差别，材料合金化就是这一种工艺技术的延伸发展。

1.2激光切割技术中工艺技术原理分析

激光切割技术会利用多种的介质材料，比如气体，同时气体这一个介质也分为多种情况，有压缩氧气以及压缩的氮气，还有激光和材料之间的空气，激光切割在进行操作的过程中会利用气体生成激光束进而产生离子体，一般这个过程都是在室内进行的，在室内这个条件限制下，温度越强，受热学和力学的相互作用，材料吸收的激光光束能量越强，在进行操作的过程中也需要实时地观察气体的能量变化，激光在材料中的热耦合直接地反映了材料对激光能量的吸收大小，同时热耦合的情况受到多种因素的限制，比如激光切割实践持续的长短、激光产生的功率密度、材料的温度以及激光的压力大小等等。

1.3激光切割技术的未来发展展望

激光切割技术不需要任何的模具，因为在激光切割的过程中是根据提前设定好的数控程序来操作的，所以利用激光切割的成本相对较小、速度更快、切割的精度更高，在进行激光切割的过程中，应切材料大部分是金属的材料，激光会在一定的温度上形成一个光束，相应地金属材料表层受到光束的影响，会产生金属蒸汽，这个蒸汽是对激光切割进行保护的一种气体，防止对激光光束进行反射，切口的缝陈也会减小，这样能够最大限度的提高应切材料对激光光束的吸收情况，所以未来在航天工程等高精度的工艺生产时，会扩大激光材料合金化的应用范围，这样激光切割也能适用于规模相对较大的工艺生产中。

2.激光切割技术中的工艺技术的试验分析

2.1材质不同对激光切割技术中工艺效果的影响

激光切割技术中的工艺技术需要注意的细节比较多，在进行激光切割的过程中，首先应该对激光应切材料进行具体的研究，材质不同直接关乎到激光切割的工艺技术，目前激光切割中最为普遍的就是对板状的材质、管状的材质以及陶制材料，对于不同的材质激光切割有着本质的区别，对于管状的材质来说，在进行切割的过程中应该衡量切口的阻力，管状的材质相较于板状的材质，在切口方面要求的更为严格，所以切口在衡量的过程中对于不同的材质应该设置不同的标准。同时在进行切割的时候，不同材质的应切材料对切割的工艺要求也不同，一般来说，管状的材质会要求进行螺旋纹的激光切割，这种螺旋纹一般不常使用在板状的材质中，板状的材质的切割工艺通常要求进行花纹状的切割，而陶制的材料进行激光切割的时候，会要求进行激光三维的切割以及正余弦的切割，陶制的材料进行切割的时候，是立体的形状切割的，陶制材料在切割的过程中，对激光切割的工艺要求比较高，陶制的材料在激光切割的时候应该注重美观的特点，这些工艺切割技术一般会有特定使用的材质，而工艺使用有误的时候，直接导致激光切割技术使用的参数标准不合格，进而导致切割的效果不合格。

2.2激光切割工艺技术影响因素分析

激光切割工艺技术影响因素比较多，一般来说激光切割技术在实行之前，都需要设置一定的工艺程序，需要编制激光切割程序，对整个切割的过程需要提前设定工艺技术，根据这些程序进行操作，激光切割的参数才能更好地把握，激光切割技术工艺显然会受到数控程序的影响，当数控程序出现差错的时候，需要及时地进行调整，并且激光切割工艺中软件需要根据材质不同、产品不同、成本不同等各个条件进行具体细节参数调整，对于需要进行多次重复切割工艺来说，在进行切割的过程中应该充分的把握好各个条件的限制，再对数控程序不断的改进和优化。激光切割的工艺效果不同还受到辅助切割路线的影响，在进行切割的过程中，通常会设置一个比较常用的切割路线，同时还需要设置一个辅助的路线，辅助路径一般是作为主路径的补充，在主路径进行主要模块的激光切割的同时，需要在其余的一些边角模块进行辅助的路径进行激光穿透，并且一些辅助的激光工艺技术还包括对主激光的隔绝设置，在主激光路径进行操作的时候，需要保证主路径能够按照正确的路线进行自动进行，保证主激光路径的偏移路线误差不能太大，在进行操作的过程中需要根据激光的反射光线，配合相应的辅助激光路线，设置成一个隔绝的激光墙体，在此基础上也应该注重激光切割打孔点的分布以及激光半径补偿的状况。

2.3评价标准分析

在进行激光数控程序优化的时候，需要根据激光切割工艺标准进行衡量，最为常用的就是比照判别法，这种方法最为直观，相应地粗糙程度也是最大的，在进行切割的过程中对激光切口的质量进行对照分析，在切割的时候，根据切口的质量不同进行对照，比如是否符合切口的规划大小、切口的粗糙程度是否合格、切口周围是否产生了多于的杂质等，在进行切口比对的过程中有的激光切口计划的尺寸小，这个时候就需要借助一些切口的微观测量工具。当激光切割使用在更为精密的机器生产工艺中时，这个时候对激光切割的评判标准通常会有更为严格的参数作为判断标准，比如材料的光栅结构，这个直接关乎到激光能量的反射吸收情况，光栅结构越高相应地激光在材料内的热吸收会越多，激光切割技术产生操作动力会越强，这是一个正向的指标因素，所以可以通过材料的光栅结构来具体的判断激光切割的效果好坏。

3.结语

激光切割技术能够很好地适应于现在大部分的工艺操作，激光切割工艺的原理是激光切割的主要模块，激光切割就是在对生产材料进行切割的时候，利用固体、液体、气体等介质，迅速地产生热源，使得切割材料表面的温度能够迅速地提升，然后产生激光束，并且在激光切割的时候，能够充分地利用空气这一个介质，形成一种隔绝墙，使得激光在进行切割的时候，只在对应的部位进行切割，而对其余的部位不会产生较大的影响，从而保证激光切割技术精度高的优势。

参考文献

[1]周振.激光切割工艺技术发展的现状以及展望[J].机器额制造,2020(68):519-522.

[2]刘世良.关于激光切割技术中工艺技术的试验分析[J].现代制造工程,2021(93):62-64.