激光切割加工原理主要是利用高功率密度的激光束照射到材料表面，使材料迅速熔化、汽化或燃燒，從而達(dá)到切割的目的。以下是激光切割加工原理的詳細(xì)解釋：

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一、激光的產(chǎn)生與聚焦

激光的產(chǎn)生?：激光由激光器產(chǎn)生，激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)和光學(xué)諧振腔三部分組成。泵浦源向增益介質(zhì)提供能量，增益介質(zhì)吸收能量后產(chǎn)生受激輻射，光學(xué)諧振腔則對(duì)受激輻射進(jìn)行放大和整形，最 終形成高功率密度的激光束。

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激光的聚焦?：通過聚焦透鏡或反射鏡，將激光束聚焦到一個(gè)很小的點(diǎn)，形成高功率密度的激光束，這個(gè)點(diǎn)就是激光切割的“熱源”。

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二、材料表面的物理變化

反射?：當(dāng)激光束照射到材料表面時(shí)，部分激光會(huì)被反射。

吸收?：部分激光會(huì)被材料吸收，轉(zhuǎn)化為熱能。

熱傳導(dǎo)?：吸收的熱量通過熱傳導(dǎo)向材料內(nèi)部傳遞，形成熱影響區(qū)。

熔化與汽化?：隨著熱量的積累，材料表面溫度迅速升高，達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)開始熔化，形成熔池；當(dāng)溫度繼續(xù)升高達(dá)到

點(diǎn)時(shí)，材料開始汽化，形成蒸汽。

燃燒?：對(duì)于某些易燃材料，如木材、塑料等，激光束的高溫可以使材料表面發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，進(jìn)一步加速切割過程。

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三、切割過程與輔助氣體

切割頭移動(dòng)?：切割頭沿著預(yù)定的軌跡移動(dòng)，激光束在材料表面形成連續(xù)的切割線。

?輔助氣體的作用?：在切割過程中，通常會(huì)使用輔助氣體，如氧氣、氮?dú)饣驓鍤獾?。這些氣體可以幫助去除熔化或汽化的材料，提高切割速度和質(zhì)量。對(duì)于某些材料，如碳鋼，氧氣可以作為活性氣體與熔融金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱，同時(shí)把熔融的氧化物與熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。

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四、激光切割的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

切割質(zhì)量好?：激光切割切口細(xì)窄，切割表面光潔美觀，工件變形小，切割精度高。

切割效率高?：整個(gè)切割過程可以全 部實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程和自動(dòng)化控制，切割速度快。

非接觸式切割?：激光切割與工件無接觸，不存在工具磨損問題。

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激光切割加工原理是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程，涉及激光的產(chǎn)生、聚焦、材料表面的物理變化以及切割過程與輔助氣體的使用等多個(gè)方面。正是這些因素的共同作用，使得激光切割具有切割質(zhì)量好、效率高和非接觸式加工等優(yōu)勢(shì)。

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來源：互聯(lián)網(wǎng)

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