什么是激光穿孔、激光打孔

【現象與原理】

激光穿孔時(shí)，穿孔過(guò)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?chē)钡酱┩笧橹?。穿孔條件如圖1.7—1所示，可以設為(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(kāi)始加工材料表面被加熱的(1)過(guò)程并隨加熱逐漸深入起到穿孔作用的(2)~(4)的過(guò)程，直到最后的穿透過(guò)程(5)這一不間斷的循環(huán)。用此方法對板厚大于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、對周?chē)鸁嵊绊懮俚募庸そY果。需要注意的是，為了縮短穿孔時(shí)間而把加工條件設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，導致過(guò)燒。

B、激光CW條件

CW條件時(shí)采用的方法是將焦點(diǎn)位置設在稍高于加工材料表面、加大穿孔的孔徑來(lái)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

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

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)間內完成加工，縮短激光束被內壁吸收的時(shí)間。