使用激光切割機的都知道,以前在激光沖壓復合機上是先用沖頭先沖出一個孔,然后再用激光從小孔處開始進行切割。而對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種方法來進行穿孔:
1.爆破穿孔
材料經連續激光的照射后在形成一個凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一個孔。一般孔的大小與板厚有關,爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在精度要求較高的件上使用,只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。
2.脈沖穿孔
采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮氣作為輔助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產生小的微粒,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質量爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率;重要的是光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較的氣路控制系統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。
在采用脈沖穿孔的情況下,為了切口的質量,我們重視對從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡。從理論上講通常可改變加速段的切割條件,如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由于時間太短,所以改變以上條件的可能性小。目前在工業生產中我們主要采用改變激光平均功率的辦法來實現,具體方法是改變脈沖寬度、改變脈沖頻率、同時改變脈沖寬度和頻率。