飞秒激光切割机的原理

激光切割机在激光气化切割过程中，材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快，足以避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。此情况下需要非常高的激光功率。

为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。

该加工不能用于，像木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外，这些材料通常要达到更厚的切口。在激光气化切割中，Z优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。激光功率和气化热对Z优焦点位置只有一定的影响。在板材厚度一定的情况下，Z大切割速度反比于材料的气化温度。所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，Z大切割速度受到气体射流速度的限制。

飞秒激光切割机的原理

激光切割机在工业生产中确定焦点位置的简便方法：

（1）打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径Z小处为焦点。

（2）斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的Z小处为焦点。

（3）蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花Z大处为焦点。

采用高功率密度激光束照射切割材料，使材料快速加热到蒸发温度，蒸发成孔。随着光束向物质移动，这些孔不断地形成窄宽(例如，约0.1毫米)。裁剪缝合来完成材料切割。下面简单介绍一下不同飞秒激光切割机的切割厚度。

1.当前行业内飞秒激光切割机的切割能力：

碳钢36 mm (钢板质量好，速度为650 mm/min)。36 mm钢板如选用优质材料，机器性能好，图形不复杂，切割质量好。问题在于速度不快，用等离子切割机或火焰切割机比较合理。对于25 mm的不锈钢(以400 mm/min的高压氮气作为辅助气体)；但国内用户一般使用激光切割，低碳钢不到25 mm，不锈钢在16 mm或以下以下；

2.飞秒激光切割机Z大行程：

现在激光金属切削机床有两种：一种是桌面，一般有效切削范围在1.5*3m2*4 m；

另外一种是龙门飞秒激光切割机，有效切割范围。有效的切削宽度可以是2-6米，长度可以是几十米。结构类似火焰切割、等离子切割。

3.速度和准确性：

如主切板小于6毫米，建议购买台式飞秒激光切割机，比龙门式更快、精度更高；若要切割的材料多在3毫米以上，产品尺寸较大。

如解决不精确的切割问题：

1.超厚的切割材料。一般金属飞秒激光切割机能切割的片厚小于12片，片材料越薄越容易切割。品质较好。若板材太厚，飞秒激光切割机切割难度较大，在保证切割的前提下，加工精度不能精确，从而确定板厚系数。

2.激光输出功率未达到标准。飞秒激光切割机调试运行时，要保证激光输出功率满足标准要求。通常激光输出功率越大，对厚钢板的切割质量越好。

3.切片的粗糙度。越平整的切割材料表面，切割质量越好。

4.对焦位置不准确；飞秒激光切割机焦点不对准，将直接影响切割精度，故操作前应进行标定。

5.处理速度。它的切割速度直接影响飞秒激光切割精度。因此运行前，切割速度与材料的配合应是Z佳的。