數控激光切割設備的工作過程

數控激光切割設備是一種高效、精確的切割工具，其工作過程涉及多個關鍵步驟：

激光束產生

激光器作為核心部件，產生高能激光束。不同類型的激光器工作原理有別，如常見的光纖激光器，是在泵浦源作用下，使增益介質中的粒子實現能級躍遷，形成粒子數反轉分布，進而產生受激輻射，輸出高能量密度的激光束。

激光束傳輸與聚焦

• 傳輸：產生的激光束借助光學傳輸系統傳輸至切割頭，此系統包含反射鏡、透鏡等光學元件，確保激光束穩定、高效傳輸。
• 聚焦：在傳輸中，激光束通過鏡頭逐漸聚焦，變得更加密集。到達切割頭后，進一步被透鏡聚焦，形成極小的熱源焦斑，焦斑直徑通常在0.1mm - 0.4mm范圍內，使能量密度極高，能迅速產生高溫。

材料加熱與熔化、氣化

• 加熱：聚焦后的高能激光束照射到工件表面，工件表面材料吸收光能并轉化為熱能，引發瞬時升溫。
• 熔化、氣化：隨著溫度急劇升高，部分材料迅速氣化，形成氣化流；非氣化部分則迅速轉變為液體。

材料去除與切割

• 排渣：在激光切割過程中，通常會使用輔助氣體（如氧氣、氮氣等），將熔化和氣化的材料吹離切割區域，形成排渣效果，保證切割過程順利進行。
• 切割：切割頭通過數控運動系統沿著預定軌跡運動，激光束以高速劃過工件表面，完成切割、燒蝕等加工過程。數控系統根據預先編制的程序精確控制切割頭的運動速度、方向和位置，實現對工件的精確切割。

質量控制與監測

• 參數調整：切割過程中，操作人員需根據不同材料、厚度和形狀的工件，實時調整激光功率、加工速度、氣流參數、焦距和切割頭角度等，以保證切割質量。
• 監測：部分先進的數控激光切割設備配備監測系統，可實時監測切割過程中的各項參數和狀態，如激光功率穩定性、切割頭位置精度等。一旦發現異常，系統會及時報警并采取相應措施，確保切割過程穩定可靠。