實驗?zāi)康?/p>

激光器廣泛應(yīng)用于材料加工領(lǐng)域，特別是材料切割領(lǐng)域,。然而不同激光器波長的不同，其適合應(yīng)用的領(lǐng)域也截然不同,。本實驗采用光纖激光器和CO2射頻激光器對非金屬材料進行切割加工，并對加工效果進行對比,。

光纖激光器采用熱刺激光技術(shù)有限公司FSC1000光纖激光器，CO2射頻激光器采用熱刺激光技術(shù)有限公司R450射頻激光器,，其基本參數(shù)如表1所示。

表1激光器基本參數(shù)

2實驗參數(shù)

射頻激光器采用焦距為101.6mm聚焦鏡，最終聚焦光斑約為0.2mm,。光纖激光器芯徑為20微米，采用100：150mm準直,、聚焦系統(tǒng),，其聚焦光斑遠小于射頻激光系統(tǒng)聚焦光斑,，為保證對比試驗可靠性，切割時將其離焦至材料表面激光光斑直徑也為0.2mm,。

試驗中射頻激光器調(diào)制頻率均為5KHz,，調(diào)制占空比為55%。光纖激光器占空比均為100%,。

試驗過程均采用壓縮空氣作為切割輔助氣體,。

1實木板切割

對14.5mm厚實木板進行激光切割，切割參數(shù)如表2所示,。

表2激光器基本參數(shù)

切割效果如圖1所示

圖1切割效果對比可發(fā)現(xiàn),，光纖激光器以相同的參數(shù)切割木板時切割深度較小,，且切縫不均勻，受板材紋理密度影響較大：光束移動方向平行于木板紋路時切割深度較大且切縫較窄,，光束移動方向垂直于木板紋路時切割深度較小且切縫較寬。射頻激光器切割木板時切縫均勻,，切縫寬度較小,，切縫表面輕微氧化,，可對木板進行高精度加工。射頻激光器切割木板時木板紋理方向?qū)ζ溆蓄愃朴绊懀汗馐苿臃较蚱叫杏诩y理方向時切割速度較快,，垂直于紋理方向時切割速度較慢，但不同切割方向切縫寬度一致,。

光纖激光器切割木板時，光斑處有明顯的火焰燃燒現(xiàn)象,，表明木板對光纖激光的吸收率較低，切割主要依靠高能量密度激光對木板加熱,，產(chǎn)生局部高溫燃燒。射頻激光器切割木板時無明火,，表明木板對激光的吸收率極高，光束只作用于光束影響到的位置,。

2膠合板切割

對5mm厚膠合板進行激光切割，切割參數(shù)如表3所示,。

表3激光器基本參數(shù)

切割效果如圖2所示

圖2切割效果對比可以發(fā)現(xiàn),，光纖激光器與射頻激光器膠合板切割現(xiàn)象與實木板類似。射頻激光器切割端面均勻,，割縫較細,，可以達到良好的切割效果,；而光纖激光器切割膠合板，受切割速度,、板材紋理等因素影響,，切割寬度等影響較大,，無法取得良好的切割效果。

3亞克力切割

對10mm厚亞克力板進行激光切割,，切割參數(shù)如表4所示,。

表4激光器基本參數(shù)

切割效果如圖3所示

圖3可以看出,，射頻激光器切割亞克力板切割面光滑整齊,，割縫較細，可以達到良好的切割效果,。光纖激光器切割亞克力板,，板材表面有較淺的融化痕跡,，內(nèi)部局部吸收熱量后材料炸裂,，炸裂位置產(chǎn)生黑色的燃燒雜質(zhì)，板材整體無法進行切割,。

4皮革切割

對1.5mm厚皮革進行激光切割,，切割參數(shù)如表5所示。

表5激光器基本參數(shù)

切割效果如圖4所示

圖4對比可以看出,，射頻切割皮革表面氧化小,，具有較好切割質(zhì)量和較小的切縫寬度。且切割速度遠大于光纖激光器。受機床限制,，其切運動度無法達到極限切割速度,，高速短焦切割可以得到更小的切縫和完全無氧化的切縫。