因此,在激光切割設(shè)備的研制和實踐應(yīng)用中必需把握和解決好包括切割穿孔、切割速度與板厚匹配關(guān)系、氣流控制技術(shù)、焦點位置控制等樞紐技術(shù)。其中大功率CO2激光器和Nd:YAG激光器在大型工件激光加工技術(shù)中應(yīng)用較廣;中小功率CO2激光器和Nd:YAG激光器在精密加工中應(yīng)用較多;準(zhǔn)分子激光器多應(yīng)用于微細加工,而因為超短脈沖激光與材料的熱擴散比擬,能更快地在照射部位注入能量,所以主要應(yīng)用于超精細激光加工;半導(dǎo)體激光器是所有激光器體積最小的激光器,已在激光通訊、激光存儲、激光測距等方面得到了廣泛應(yīng)用;以光纖為基質(zhì)的光纖激光器,在降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調(diào)諧機能方面有顯著上風(fēng),已成為目前激光領(lǐng)域的新興技術(shù),也是眾多熱點研究課題之一。和傳統(tǒng)的固體、氣體激光器一樣,光纖激光器也是由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔三個基本要素組成。泵浦光經(jīng)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)耦合進入增益光纖,增益光纖在吸收泵浦光后形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)或非線性增益產(chǎn)生自發(fā)輻射。
從目前海內(nèi)應(yīng)用情況分析,激光切割機廣泛應(yīng)用于低于12mm厚的低碳鋼板、低于6mm厚的不銹鋼板及低于20mm厚的非金屬材料,對于三維空間曲線的切割,在汽車、航空產(chǎn)業(yè)中也獲得了應(yīng)用。
激光切割機是光機電一體化的綜合技術(shù)裝備。泵浦源一般采用高功率半導(dǎo)體激光器,增益介質(zhì)為稀土摻雜光纖或普通非線性光纖,諧振腔可以由光纖光柵等光學(xué)反饋元件構(gòu)成各種直線型諧振腔,也可以用耦合器構(gòu)成各種環(huán)形諧振腔。所產(chǎn)生的自發(fā)輻射光經(jīng)受激放大和諧振腔的選模作用后,終極形成不亂激光輸出。
用于激光加工的激光器種類繁多,新型激光器也不斷被開發(fā)。目前用于激光加工制造的激光器,主要有CO2激光器、Nd:YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器,大功率半導(dǎo)體激光器以及光纖激光器。激光切割以切割范圍廣、切割速度高、切縫窄、切割質(zhì)量好、熱影響區(qū)小、加工柔性大等長處在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用,同時也成為激光加工技術(shù)中最為成熟的技術(shù)之一。激光束的參數(shù)、機器與數(shù)控系統(tǒng)的機能和精度都直接影響激光切割的效率和品質(zhì)。激光切割技術(shù)是激光技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中的重要應(yīng)用,它已成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域最多的激光加工方法,可占整個激光加工的70%以上。