激光切割工藝中打孔是非常重要的環(huán)節(jié)，是整個(gè)切割的第一道工序，打孔是否成功對(duì)激光切割效果至關(guān)緊要。含碳鋼材在打孔過程經(jīng)常會(huì)遇到劇烈濺射現(xiàn)象產(chǎn)生，對(duì)我們激光切割加工造成較大困擾。

　　下面就對(duì)激光穿孔的濺射產(chǎn)生原理和我們需要注意的問題與大家一起探討分享一下。 激光穿孔的原理，激光束是一種在時(shí)間上和空間上高度集中的光子流束，其發(fā)散角極小、聚焦性能良好，采用光學(xué)聚焦系統(tǒng)，可以將激光束會(huì)聚到微米量級(jí)的極小范圍內(nèi)，武漢華俄激光工程有限公司的HECF3015IE-1000型激光切割機(jī)，其焦點(diǎn)上功率密度，可高達(dá)108W/cm2以上，當(dāng)這種微細(xì)的高能激光束照射工件上時(shí)，在工件上迅速打出一個(gè)具有一定錐度的小孔來。打孔的直徑和深度，在不考慮材料反射和傳導(dǎo)散熱損失的條件下可以用能量平衡原理公式算出。式中E為理論激光能量最小值，LP 為材料單位體積破壞能.LB材料的汽化熱能，Lm 材料的熔化熱能，?是光束的發(fā)散角，d是打孔直徑，h是孔的深度。 LP=LB+Lm E=1/4πd2hLP

　　一般金屬氣化熱能要比材料的熔化熱能大10倍以上，氣化能的存在對(duì)氧氣環(huán)境下的含碳鋼材料穿孔有不利影響，氣壓急劇上升，高速氣流猛烈向外噴射。隨著激光能量的不斷輸入，凹坑內(nèi)的汽化程度加劇，金屬蒸氣量急劇增多，氣壓驟然上升，對(duì)凹坑的四周產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波作用，致使高壓蒸氣帶著溶液，從凹坑底部高速向外噴射，使得錐形孔周邊形狀變得不規(guī)則且上口直徑變大，孔的深度無法加深，下圖是不同焦點(diǎn)位置激光對(duì)孔壁的形狀影響，我們希望得到近似直孔。

　　在含碳鋼材打孔切割時(shí)我們需要降低功率密度，采用適當(dāng)?shù)恼x焦方式進(jìn)行。讓功率密度過高的焦點(diǎn)始終在材料的上部，不進(jìn)入材料內(nèi)部，以降低在盲孔階段少劇烈氣化構(gòu)成的方向噴射可以形成近似直孔。我們將沒有完成穿孔時(shí)形成的盲孔成為坑，切割厚度加大時(shí)，我們?nèi)绻苁冀K保持焦點(diǎn)位置與坑底的距離不變將大幅提高打孔深度。 激光切割技術(shù)發(fā)展中，特別是新型光纖激光器不斷推出和成熟，切割機(jī)的投資成本和使用成本大幅降低，市場(chǎng)需求火爆，可以說2016年激光切割機(jī)設(shè)備制造行業(yè)進(jìn)入了市場(chǎng)銷售量大增黃金期，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)中小型金屬板材切割光纖激光切割機(jī)銷量超過5000臺(tái)以上(不包括廣告等民用行業(yè))，增速明顯，前景廣闊。我們?nèi)A俄激光作為中小功率激光切割的先行者，還需要在激光應(yīng)用上(切割厚度提升和切割效率提高上)加大技術(shù)的研究，保持市場(chǎng)品牌的優(yōu)勢(shì)。