什么是激光穿孔、激光打孔

【現(xiàn)象與原理】

激光穿孔時(shí)，穿孔過程中所產(chǎn)生的熔融金屬將會(huì)噴出到加工材料的表面并堆積在孑L的周圍直到穿透為止。穿孔條件如圖1.7—1所示，可以設(shè)為(a)脈沖條件或(b) CW條件。

A、激光脈沖條件

在激光束照射之后，就將開始加工材料表面被加熱的(1)過程并隨加熱逐漸深入起到穿孔作用的(2)~(4)的過程，直到最后的穿透過程(5)這一不間斷的循環(huán)。用此方法對(duì)板厚大于9mm的材料進(jìn)行穿孔時(shí)，雖然穿孔時(shí)間會(huì)急劇增加，但卻可以得到孔徑在0. 4mm以下、比切縫寬度小、對(duì)周圍熱影響少的加工結(jié)果。需要注意的是，為了縮短穿孔時(shí)間而把加工條件設(shè)定為輸出功率驟然變化的作法，將會(huì)造成大量的熔融金屬不能從很小的孑L徑上部全部排出，導(dǎo)致過燒。

B、激光CW條件

CW條件時(shí)采用的方法是將焦點(diǎn)位置設(shè)在稍高于加工材料表面、加大穿孔的孔徑來迅速加熱。雖然采取這種方法會(huì)產(chǎn)生大量的熔融金屬，并會(huì)噴濺到加工材料的表面，但加工時(shí)間得以大幅度減少。

C、激光穿孔能力的提高

穿孔洞的內(nèi)壁也會(huì)吸收激光束。圖1.7.2所示為在穿孔過后向孔洞內(nèi)照射激光束，并對(duì)此時(shí)穿過孔洞到達(dá)底部的激光束進(jìn)行能量測(cè)量麗得到的結(jié)果。方法是，分別對(duì)各種板厚進(jìn)行穿孔，然后在各孔的下方設(shè)置能量檢測(cè)器，再向孔洞照射激光束。板材越薄，則透過孔洞的激光功率就越大；板材越厚，則透過的激光功率就越小。結(jié)果如圖1.7—1所示，激光束在孔洞的內(nèi)壁被從上向下進(jìn)行多重反射，邊被吸收邊被傳輸。要縮短穿孔時(shí)間，就要對(duì)被孔內(nèi)壁所吸收的熱量進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，也就是說，需要隨著穿孑L的進(jìn)展相應(yīng)把功率加大。

另外，要減少熱影響，也需要加大輸出功率。輸出功率越大，就可以在越短的時(shí)間內(nèi)完成加工，縮短激光束被內(nèi)壁吸收的時(shí)間。