脈沖穿孔還須要有較---的氣路控制系統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高的切口,從工件靜止時的脈沖穿孔到工件等速連續切割的過渡技術應以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件:如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實際上由于時間太短改變以上條件的可能性不大。在工業生產中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現實,具體方法有以下三種:1改變脈沖寬度;2改變脈沖頻率;3同時改變脈沖寬度和頻率。實際結果表明,第3種效果好。
當前,激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統。從激光發生器發出的光束經過反射鏡1、2、3到達切上的-透鏡,金華激光切割機,-后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動;橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動;z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出,在切割過程中,隨著橫梁作x向運動,z軸部分作y向運動,光路的長度時刻發生著變化。
為進一步提高激光切割速度,海綿激光切割機,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾laval噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500wco2激光器,透鏡焦距2.5〃,激光切割機頭,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示:分別表示no2、no4、no5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度rz與切割速度vc的函數關系。從圖中可以看出no2小孔噴嘴在pn為400kpa或4bar時切割速度只能達到2.75m/min碳鋼板厚為2mm。no4、no5二種拉伐爾噴嘴在pn為500kpa到600kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應-的是切割壓力pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。