激光切割是將激光束照射到待切割材料上，使材料升溫熔化并汽化，并用高壓氣體吹走熔融物，形成孔洞，然后光束在材料上移動，孔洞連續(xù)形成一條切縫。

一般的熱切割技術(shù)，除少數(shù)情況可以從板材邊緣開始外，多數(shù)要在板上穿一個小孔，然后再從小孔處開始切割。

激光穿孔原理

激光穿孔的基本原理為：當一定能量的激光束照射在金屬板材表面時，除一部分被反射以外，被金屬吸收的能量使金屬熔化形成金屬熔融池。而熔融的金屬相對金屬表面的吸收率增加，即能夠更多地吸收能量加速金屬的熔融。此時適當?shù)乜刂颇芰亢蜌鈮壕湍艹ト鄢貎?nèi)的熔融金屬，并不斷地加深熔池，直至穿透金屬。

在實際應(yīng)用中，穿孔通常分為兩種方式：脈沖穿孔和爆破穿孔。

脈沖穿孔

脈沖穿孔的原理是采用高峰值功率、低占空比的脈沖激光照射待切割板材，使少量材料熔化或汽化，并在不斷擊打與輔助氣體的共同作用之下被排出所穿孔徑，并不斷循序漸進直至穿透板材。

激光照射的時間是斷續(xù)的，同時其使用的平均能量比較低，因此被加工材料全體所吸收的熱量相對較少。穿孔周圍的殘熱影響較少，在穿孔部位殘留的殘渣也較少。這樣穿出的孔也比較規(guī)則且尺寸較小，對開始的切割也基本不會產(chǎn)生影響。

其過程如下圖所示：在激光束照射到被加工物上后，首先會加熱材料表面，如（A）所示；隨著加熱逐漸深入起到穿孔的作用，即（B）～（C）～（D），直到最后（E）所示的穿透。整個穿孔過程不是一次完成的，而是多次不斷循序漸進，逐漸深入，直到穿透。因此，該方法穿孔的時間相對較長；但是，得到的孔較小，對周圍的熱影響也更小。

爆破穿孔

爆破穿孔的原理：用一定能量的連續(xù)波激光束照射于被加工物體，使其大量的吸收能量而熔融，形成一個凹坑，然后由輔助氣體將熔融材料去除形成一個孔，達到快速穿透的目的。

由于激光持續(xù)照射，爆破穿孔的孔徑較大，且飛濺較厲害，不適用于精度要求較高的切割。

整個過程如上圖所示：將焦點設(shè)置在高于材料的表面、加大穿孔的孔徑來迅速加熱。雖然這種穿孔方式會產(chǎn)生大量的熔融金屬、并濺射到加工材料表面，卻可以大大縮減穿孔時間。

兩種穿孔方式的實際效果如下圖所示。在大多數(shù)情況下，脈沖穿孔質(zhì)量優(yōu)于爆破穿孔。

長三角G60激光聯(lián)盟陳長軍轉(zhuǎn)載