激光切割机的穿孔技术

任何一种热切割技术，除了少数可以从板材边缘开始的情况，通常都要在板材上打一个小孔。以前，在激光冲压机中，先用打孔机打孔，然后用激光从小孔上切割。无打孔装置的激光切割机打孔有两种基本方法：

爆破穿孔——用连续激光照射材料，在材料中心形成一个凹坑，然后用于激光束同轴的氧气流快速去除熔融材料，形成孔洞。孔的大小一般与板厚有关，爆破穿孔的平均直径为板厚的一半。因此，厚板爆破穿孔孔径打且不圆，不适合加工精度高的零件，只能用于废料。由于穿孔使用的氧气压力与切割使用的氧气压力相同，飞溅较大。

脉冲穿孔——用高峰值功率的脉冲激光熔化或气化少量材料，常以空气或氮气作为辅助气体，以减少放热氧化引起的孔洞扩大，切割时气压低于氧气。每个脉冲激光只产生一个很小的粒子射流，一步一步深入，所以厚板的穿孔时间需要几秒钟。完成后，辅助气体立即变成氧气进行切割。这种穿孔直径小，穿孔质量优于爆破穿孔。用于此目的的激光器不仅要有较高的输出功率；更重要的是光束的时空特性，所以一般的横流CO2激光器无法满足激光切割的要求。此外脉冲穿孔需要可靠的气流控制系统，实现气体类型和气压的切换以及穿孔时间的控制。