激光切割機(jī)原理，激光切割機(jī)原理的介紹

來源：整理時(shí)間：2023-08-23 04:54:25 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，激光切割機(jī)原理的介紹
2，激光切割機(jī)的原理是什么
3，激光切割機(jī)原理
4，目前數(shù)控激光切割機(jī)有幾種原理

1，激光切割機(jī)原理的介紹

激光切割機(jī)工藝原理：激光切割是材料加工中一種先進(jìn)的和應(yīng)用較為廣泛的切割工藝。它是利用高能量密度的激光束作為“切割刀具”對(duì)材料進(jìn)行熱切割的加工方法。采用激光切割技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種金屬、非金屬板材、復(fù)合材料等的切割，在各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。激光切割是利用經(jīng)聚焦的激光束照射工件，使被照射處的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流去除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)割開工件，激光切割屬于熱切割方法之一。

激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。

技術(shù)采用激光束照射到金屬板材表面時(shí)釋放的能量來使金屬板材熔化并由氣體將溶渣吹走。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為300～5000瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進(jìn)行迅速局部加熱，使金屬板材溶化。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到金屬板材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準(zhǔn)確地切割復(fù)雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進(jìn)一步的處理。利用激光切割設(shè)備可切割16mm以下的不銹鋼，在激光束中加氧氣可切割8～10mm厚的不銹鋼，但加氧切割后會(huì)在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到16mm，但切割部件的尺寸誤差較大?！　〖す馇懈钤O(shè)備的價(jià)格相當(dāng)貴，約200萬元人民幣以上。但是，由于降低了后續(xù)工藝處理的成本，所以，在大生產(chǎn)中采用這種設(shè)備還是可行的。由于沒有刀具加工成本，所以激光切割設(shè)備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。激光切割設(shè)備通常采用計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制技術(shù)（CNC）裝置，采用該裝置后，就可以利用電話線從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工作站來接受切割數(shù)據(jù)。

激光切割機(jī)原理的介紹

2，激光切割機(jī)的原理是什么

激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。但它與普通光不同是激光僅在最初極短的時(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)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(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強(qiáng)度和高相干性。激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個(gè)個(gè)細(xì)微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。切縫時(shí)的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

光纖激光切割機(jī)是將激光束聚成很小的光斑，在光束焦點(diǎn)出獲得高功率密度，由此引起激光照射點(diǎn)出材料的溫度急劇上升，并瞬間達(dá)到汽化溫度，產(chǎn)生蒸發(fā)，形成孔洞。光纖激光切割機(jī)以此作為起始點(diǎn)，根據(jù)被加工工件的形狀要求，令激光束與工件按一定運(yùn)行軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成切縫。在光纖激光切割機(jī)過程中加工系統(tǒng)還應(yīng)該設(shè)置必要的輔助氣體吹除裝置，已便將切縫出產(chǎn)生的熔渣排除。

通發(fā)激光是一種光，與自然界其電發(fā)光一樣，是由原子(分子或離子箏)躍遷產(chǎn)生的，而且是自發(fā)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(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)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(fā)散的方向性,雕刻機(jī)，極高的發(fā)光強(qiáng)度。激光同時(shí)又具有高相干性、高強(qiáng)度性、高方向性，激光通過激光器產(chǎn)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(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的。

激光切割機(jī)的原理是什么

3，激光切割機(jī)原理

激光切割機(jī)是一種最新的技術(shù)，目前已經(jīng)運(yùn)用到各種行業(yè)，包括金屬切割、玻璃切割雕刻等廣泛領(lǐng)域。激光是一種光，與自然界其電發(fā)光一樣，是由原子(分子或離子箏)躍遷產(chǎn)生的，而且是自發(fā)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(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)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(fā)散的方向性,雕刻機(jī)，極高的發(fā)光強(qiáng)度。激光同時(shí)又具有高相干性、高強(qiáng)度性、高方向性，激光通過激光器產(chǎn)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(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的。激光加工技術(shù)在廣告行業(yè)的應(yīng)用主要分為：激光切割、激光雕刻兩種工作方式，對(duì)于每一種工作方式，我們?cè)诓僮髁鞒讨杏幸恍┎槐M相同的地方。希望能幫到你，還有什么不明白的可以在網(wǎng)上找我1 2 0 4 3 5 4 2 6 7

原發(fā)布者:lanqy1167激光產(chǎn)生原理了解激光產(chǎn)生原理，我們必先了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，與激光的輻射和吸收的原理。圖一碳原子示意圖物質(zhì)由原子組成。圖一是一個(gè)碳原子的示意圖。原子的中心是原子核，由質(zhì)子和中子組成。質(zhì)子帶有正電荷，中子則不帶電。原子的外圍布滿著帶負(fù)電的電子，繞著原子核運(yùn)動(dòng)。有趣的是，電子在原子中的能量并不是任意的。描述微觀世界的量子力學(xué)告訴我們，這些電子會(huì)處于一些固定的「能階」，不同的能階對(duì)應(yīng)于不同的電子能量。為了簡單起見，我們可以如圖一所示，把這些能階想象成一些繞著原子核的軌道，距離原子核越遠(yuǎn)的軌道能量越高。此外，不同軌道最多可容納的電子數(shù)目也不同，例如最低的軌道(也是最近原子核的軌道)最多只可容納2個(gè)電子，較高的軌道則可容納8個(gè)電子等等。事實(shí)上，這個(gè)過份簡化了的模型并不是完全正確的[1]，但它足以幫助我們說明激光的基本原理。電子可以透過吸收或釋放能量從一個(gè)能階躍遷至另一個(gè)能階。例如當(dāng)電子吸收了一個(gè)光子[2]時(shí)，它便可能從一個(gè)較低的能階躍遷至一個(gè)較高的能階(圖二a)。同樣地，一個(gè)位于高能階的電子也會(huì)透過發(fā)射一個(gè)光子而躍遷至較低的能階(圖二b)。在這些過程中，電子吸收或釋放的光子能量總是與這兩能階的能量差相等。由于光子能量決定了光的波長，因此，吸收或釋放的光具有固定的顏色。

激光切割就是將激光束照射到工件表面時(shí)釋放的能量來使工件融化并蒸發(fā)，以達(dá)到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動(dòng)排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點(diǎn)，將逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的切割工藝設(shè)備。

激光切割就是將激光束照射到工件表面時(shí)釋放的能量來使工件融化并蒸發(fā)，以達(dá)到切割和雕刻的目的?！　〖す庠恚骸　　　〖す獾淖畛踔形拿凶觥拌D射”、“萊塞”，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個(gè)字母組成的縮寫詞。意思是“受激輻射的光放大”。什么叫做“受激輻射”？它基于偉大的科學(xué)家愛因斯坦在1916年提出了的一套全新的理論。這一理論是說在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳到（躍遷）到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡稱激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高單色性和高相干性?！　〖す獾母吡炼龋汗腆w激光器的亮度更可高達(dá)1011W/cm2Sr。不僅如此，具有高亮度的激光束經(jīng)透鏡聚焦后，能在焦點(diǎn)附近產(chǎn)生數(shù)千度乃至上萬度的高溫，這就使其可能可加工幾乎所有的材料?！　〖す獾母叻较蛐裕杭す獾母叻较蛐允蛊淠茉谟行У貍鬟f較長的距離的同時(shí)，還能保證聚焦得到極高的功率密度，這兩點(diǎn)都是激光加工的重要條件?！　〖す獾母邌紊裕河捎诩す獾膯紊詷O高，從而保證了光束能精確地聚焦到焦點(diǎn)上，得到很高的功率密度?！　〖す獾母呦喔尚裕合喔尚灾饕枋龉獠ǜ鱾€(gè)部分的相位關(guān)系。正是激光具有如上所述的奇異特性因此在工業(yè)加工中得到了廣泛地應(yīng)用?！　⒖假Y料:　　激光切割機(jī)原理_百度百科http://baike.baidu.com/link?url=-zeHwyD9pJK714x6R-NoZnP9gEHmT4KbgxSFEyWm06cCLC4MnE2GcWdToSVMHTl_x5kBdwTM-iwMcPQgbuniR_#2

瞬間達(dá)到熔點(diǎn)或進(jìn)行切割

激光切割機(jī)原理

4，目前數(shù)控激光切割機(jī)有幾種原理

一、激光產(chǎn)生原理要學(xué)習(xí)激光原理我們需要先了解以下這些概念1、能級(jí) 物質(zhì)是由原子組成，而原子又是由原子核及電子構(gòu)成。電子圍繞著原子核運(yùn)動(dòng)。而電子在原子中的能量不是任意的。描述微觀世界的量子力學(xué)告訴我們，這些電子會(huì)處于一些固定的“能級(jí)”，不同的能級(jí)對(duì)應(yīng)于不同的電子能量，離原子核越遠(yuǎn)的軌道能量越高。此外，不同軌道可最多容納的電子數(shù)目也不同，例如最低的軌道（也是最近原子核的軌道）最多只可容納2個(gè)電子，較高的軌道上則可容納8個(gè)電子等等。2、躍遷電子可以通過吸收或釋放能量從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)。例如當(dāng)電子吸收了一個(gè)光子時(shí)，它便可能從一個(gè)較低的能級(jí)躍遷至一個(gè)較高的能級(jí)。同樣地，一個(gè)位于高能級(jí)的電子也會(huì)通過發(fā)射一個(gè)光子而躍遷至較低的能級(jí)。在這些過程中，電子釋放或吸收的光子能量總是與這兩能級(jí)的能量差相等。由于光子能量決定了光的波長，因此，吸收或釋放的光具有固定的顏色。3、自發(fā)輻射指高能級(jí)的電子在沒有外界作用下自發(fā)地遷移至低能級(jí)，并在躍遷時(shí)產(chǎn)生光（電磁波）輻射，輻射光子能量為hv=E2-E1，即兩個(gè)能級(jí)之間的能量差。這種輻射的特點(diǎn)是每一個(gè)電子的躍遷是自發(fā)的、獨(dú)立進(jìn)行的，其過程全無外界的影響，彼此之間也沒有關(guān)系。因此它們發(fā)出的光子的狀態(tài)是各不相同的。這樣的光相干性差，方向散亂。4、受激吸收受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài)。電子可通過吸收光子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)。普通常見光源的發(fā)光（如電燈、火焰、太陽等的發(fā)光）都是由于物質(zhì)在受到外來能量（如光能、電能、熱能等）作用時(shí)，原子中的電子吸收外來能量而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，即原子被激發(fā)。激發(fā)的過程是一個(gè)“受激吸收”過程。5、受激輻射受激輻射是指處于高能級(jí)的電子在光子的“刺激”或者“感應(yīng)”下，躍遷到低能級(jí)，并輻射出一個(gè)和入射光子同樣頻率的光子。受激輻射的最大特點(diǎn)是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態(tài)。它們具有相同的頻率，相同的方向，完全無法區(qū)分出兩者的差異。這樣，通過一次受激輻射，一個(gè)光子變?yōu)閮蓚€(gè)相同的光子。這意味著光被加強(qiáng)了，或者說光被放大了。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。光子射入物質(zhì)誘發(fā)電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，并釋放光子。入射光子與釋放的光子有相同的波長和相位，此波長對(duì)應(yīng)于兩個(gè)能級(jí)的能量差。一個(gè)光子誘發(fā)一個(gè)原子發(fā)射一個(gè)光子，最后就變成兩個(gè)相同的光子。6、受激吸收和受激輻射之間的關(guān)系那么到底原子吸收外來的光子后，是表現(xiàn)為受激吸收呢還是受激輻射呢？在一個(gè)原子體系中，總有些原子處于高能級(jí)，有些處于低能級(jí)。而自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子既可以去刺激高能級(jí)的原子使它產(chǎn)生受激輻射，也可能被低能級(jí)的原子吸收而造成受激吸收。因此，在光和原子體系的相互作用中，自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收總是同時(shí)存在的。如果想獲得越來越強(qiáng)的光，也就是說產(chǎn)生越來越多的光子，就必須要使受激輻射產(chǎn)生的光子多于受激吸收所吸收的光子。怎樣才能做到這一點(diǎn)呢？我們知道，光子對(duì)于高低能級(jí)的原子是一視同仁的。在光子作用下，高能級(jí)原子產(chǎn)生受激輻射的機(jī)會(huì)和低能級(jí)的原子產(chǎn)生受激吸收的機(jī)會(huì)是相同的。這樣，是否能得到光的放大就取決于高、低能級(jí)的原子數(shù)量之比。若位于高能態(tài)的原子遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于位于低能態(tài)的原子，我們就得到被高度放大的光。但是，在通常熱平衡的原子體系中，原子數(shù)目按能級(jí)的分布服從玻爾茲曼分布規(guī)律。因此，位于高能級(jí)的原子數(shù)總是少于低能級(jí)的原子數(shù)。在這種情況下，為了得到光的放大，必須到非熱平衡的體系中去尋找。7、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)　一個(gè)誘發(fā)光子不僅能引起受激輻射，而且它也能引起受激吸收，所以只有當(dāng)處在高能級(jí)的原子數(shù)目比處在低能級(jí)的還多時(shí)，受激輻射才能超過受激吸收，而占優(yōu)勢。由此可見，為使光源發(fā)射激光，而不是發(fā)出普通光的關(guān)鍵是發(fā)光原子處在高能級(jí)的數(shù)目比低能級(jí)上的多，這種情況，稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。但在熱平衡條件下，原子幾乎都處于最低能級(jí)（基態(tài)）。因此，如何從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)則是產(chǎn)生激光的必要條件。那么如何才能達(dá)到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)呢？這需要利用激活媒質(zhì)。所謂激活媒質(zhì)(也稱為放大媒質(zhì)或放大介質(zhì)），就是可以使某兩個(gè)能級(jí)間呈現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的物質(zhì)。它可以是氣體，也可以是固體或液體。用二能級(jí)的系統(tǒng)來做激活媒質(zhì)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是不可能的。要想獲得粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，必須使用多能級(jí)系統(tǒng)。8、波爾茲曼分布規(guī)律在通常熱平衡條件下，處于高能級(jí)E2上的原子數(shù)密度N2，遠(yuǎn)比處于低能級(jí)的原子數(shù)密度低，這是因?yàn)樘幱谀芗?jí)E的原子數(shù)密度N的大小時(shí)隨能級(jí)E的增加而指數(shù)減小，即N∝exp(-E/kT)，這就是著名的波耳茲曼分布規(guī)律。于是在上、下兩個(gè)能級(jí)上的原子數(shù)密度比為：N2/N1∝exp可見，在20℃時(shí)，全部氫原子幾乎都處于基態(tài)，要使原子發(fā)光，必須外界提供能量使原子到達(dá)激發(fā)態(tài)，所以普通廣義的發(fā)光是包含了受激吸收和自發(fā)輻射兩個(gè)過程。一般說來，這種光源所輻射光的能量是不強(qiáng)的，加上向四面八方發(fā)射，更使能量分散了。

目前數(shù)控激光切割機(jī)的根本原理其實(shí)只有一個(gè)，就是利用激光作為熱源對(duì)材料進(jìn)行熔化達(dá)到切割。根據(jù)使用的激光光源不同可以分為：473nm藍(lán)激光532/556nm綠激光671/635nm紅激光激光(laser)是指受激輻射產(chǎn)生的光放大，是一種高質(zhì)量的光源。激光的特點(diǎn)：1.方向性好2.單色性好3.能量集中4.相干性好

太羅嗦了，目前的數(shù)控激光切割機(jī)都是用熱切割機(jī)架，差別就是使用激光發(fā)生器做切割工作。我告訴你激光器的種類有CO2、YAG、YOV4還有光纖的和掃描的區(qū)別。別忘了加分。

數(shù)控等離子切割機(jī)是一種新型的熱切割設(shè)備, 它的工作原理是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化，并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法?！　〉入x子切割發(fā)展到現(xiàn)在，可采用的工作氣體對(duì)等離子弧的切割特性以及切割質(zhì)量、速度都有明顯的影響。常用的等離子弧工作氣體有氬、氫、氮、氧、空氣、水蒸氣以及某些混合氣體。　　數(shù)控等離子切割機(jī)廣泛運(yùn)用于汽車、機(jī)車、壓力容器、化工機(jī)械、核工業(yè)、通用機(jī)械、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)等各行各業(yè)?！　〖す馇懈钍抢酶吖β拭芏鹊募す馐鴴呙柽^材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的目的。激光切割，由于是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀，激光刀頭的機(jī)械部分與工作無接觸，在工作中不會(huì)對(duì)工作表面造成劃傷；激光切割速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm~0.3mm）；切口沒有機(jī)械應(yīng)力，無剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對(duì)幅面很大的整板切割，無需開模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。就切割精度而言，等離子能達(dá)到1mm以內(nèi)，激光能達(dá)到0.2mm以內(nèi)；在成本上數(shù)控等離子切割機(jī)相對(duì)于激光切割機(jī)來說要便宜的多，在加工精度上等離子切割相對(duì)于激光切割一個(gè)是粗加工，一個(gè)是精細(xì)加工。