激光切割机
激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。
随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工;切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力，无剪切毛刺;加工精度高，重复性好，不损伤材料表面;数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
激光是一种光，与其他自然光一样，是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。但它与普通光不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由激辐射决定，因此激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性、极高的发光强度和高相干性。
激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。
切缝时的工艺参数(切割速度，激光器功率，气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制，割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。
一、激光切割机特点
1、高精度：激光束的直径非常小，使得切割精度极高，可以达到毫米甚至更小的级别。这种高精度特性能够满足复杂图案和精细零部件的切割需求。
2、高效率：激光切割机的工作速度非常快，能够在短时间内完成大量的切割任务。这不仅提高了生产效率，还降低了人工成本。
3、良好的切割质量：切割过程中，激光束使材料迅速熔化、蒸发，切割面光滑、无毛刺，无需进行二次加工，从而提高了产品的质量和外观。
4、非接触式加工：激光切割机的机械部分与工件无接触，避免了传统机械刀切割过程中可能产生的划伤和机械应力，保证了工件的完整性和精度。
5、热影响区小：激光切割时，由于能量高度集中，热影响区非常小，减少了板材的变形和热应力，提高了切割精度和工件质量。
6、环保节能：激光切割过程中不会产生有害气体和废物，对环境无污染。同时，激光切割机的能耗相对较低，有助于实现节能减排。
7、广泛适用性：激光切割机可以切割各种金属和非金属材料，如不锈钢、碳钢、铝、铜、木材、亚克力、布料、皮革、玻璃、陶瓷等，满足了不同行业的切割需求。
8、灵活性高：激光切割机支持数控编程，可以加工任意的平面图，甚至可以对幅面很大的整板进行切割，无需开模具，经济省时。
二、激光切割机用途
1、金属加工：激光切割机在金属材料的切割上具有高度精确性和速度，常用于制作零部件、齿轮、工具、金属结构等。广泛应用于汽车制造、机械制造、船舶制造、建筑工程、压力容器等领域。
2、非金属加工：除了金属材料，激光切割机还能切割和雕刻非金属材料，如木材、亚克力、布料、皮革、玻璃、陶瓷等。在服装、纺织、家具、室内装饰等领域有广泛应用。
3、汽车制造：激光切割机在汽车制造领域的应用尤为突出，主要用于车身、车架和车轮等零部件的制造。通过高精度切割，提高零部件的质量和生产效率。
4、航空航天：在航空航天领域，激光切割机可用于飞机、火箭等航天器的制造。由于航空航天材料的高强度和高硬度特点，对激光切割机的精度和稳定性要求较高。
5、电子和电器制造：激光切割机在电子和电器制造行业也有重要应用，主要用于电路板和电子元件的制造。其高精度和高速度保证了电路板和电子元件的质量和一致性。
6、其他领域：激光切割机还广泛应用于石油化工、医疗设备、制药和食品包装等领域，用于管道、容器的制造和维修，医疗设备的零部件制造，以及药片、包装材料的切割等。
激光切割机的价格不低，少则几十万多则上百万。所以尽可能的延长激光切割机的使用寿命才能更好的节约生产成本，赢得更大的利益。由此可见激光切割机的日常保养和维护是十分重要的。
下面主要从六个方面来进行说明：
一、循环水的更换和水箱清洗：在机器工作前一定保证激光管充满循环水，循环水的水质及水温直接影响激光管的使用寿命。所以要定期的更换循环水和对水箱进行清洗。这个最好一个星期进行一次。
二、风机清洁：机器中的风机长时间的使用，会使风机里面积累很多的固体灰尘，让风机产生很大噪声，也不利于排气和除味。当出现风机吸力不足排烟不畅时，就要对风机进行清洗了。
三、镜片的清洁：机器上会有些反射镜和聚焦镜。激光是通过这些镜片反射、聚焦后从激光头发射出来。镜片很容易沾上灰尘或其它的污染物，造成激光的损耗或镜片损坏。所以每天对镜片进行清洁。清洁的同时要注意：1.镜片应轻轻擦拭，不可损坏表面镀膜;2.擦拭过程应轻拿轻放，防止跌落;3.聚焦镜安装时请务必保持凹面向下。
四、导轨清洁：导轨、直线轴作为设备的核心部件之一，它的功用是起导向和支承作用。为了保证机器有较高的加工精度，要求其导轨、直线具有较高的导向精度和良好的运动平稳性。设备在运行过程中，由于被加工件在加工中会产生大量的腐蚀性粉尘和烟雾，基这些烟雾和粉尘长期大量沉积于导轨、直线轴表面，对设备的加工精度有很大影响，并且会在导轨直线轴表面形成蚀点，缩短设备使用寿命。所以每半个月清洁一次机器导轨。清洁前要关闭机器。
五、螺丝、联轴节的紧固：运动系统在工作一段时间后，运动连接处的螺丝、联轴节会产生松动，会影响机械运动的平稳性，所以在机器运行中要观察传动部件有没有异响或异常现象，发现问题要及时坚固和维护。同时机器应该过一段时间用工具逐个坚固螺丝。第一次坚固应在设备使用后一个月左右。
六、光路的检查：机器的光路系统是由反射镜的反射与聚焦镜的聚焦共同完成的，在光路中聚焦镜不存在偏移问题，但三个反射镜是由机械部分固定的，偏移的可能性较大，虽然通常情况下不会发生偏移，但建议用户每次工作前务必检查一下光路是否正常。
1、汽化切割。
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，最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最优焦点位置只有一定的影响。在板材厚度一定的情况下，最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，最大切割速度受到气体射流速度的限制。
2、熔化切割。
在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105W/cm2之间。
3、氧化熔化切割(激光火焰切割)。
熔化切割一般使用惰性气体，如果代之以氧气或其它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，使材料进一步加热，称为氧化熔化切割。
由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的(有烧掉尖角的危险)。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响，激光的功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
4、控制断裂切割。
对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是：激光束加热脆性材料小块区域，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度，激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。
1. 穿戴个人防护装备：在激光切割时，需要戴上合适的个人防护装备，包括护目镜、防护服和手套等。激光束具有强大的能量，如果直接照射到皮肤或眼睛，可能造成严重的伤害。
2. 确保工作环境安全：在进行激光切割之前，需要确保工作环境安全。切割区域应清除杂物，并使用防火材料进行覆盖，以防止火灾发生。同时，要保持通风良好，避免激光切割产生的烟雾和气味对操作人员的影响。
3. 熟悉设备操作和维护：使用激光切割设备之前，要仔细阅读操作手册，并接受相关培训，了解设备的操作和维护知识。只有熟练掌握设备的使用方法，才能够安全、高效地完成切割任务。
4. 控制激光切割参数：不同材料需要不同的激光切割参数。在切割过程中，要根据材料类型和厚度来调整切割速度、功率和焦距等参数，以获得最佳的切割效果。同时，还要定期检查和校准设备，确保切割质量和稳定性。
5. 处理废料和材料残留物：激光切割会产生大量的废料和材料残留物。在切割结束后，要及时清理和处理这些废料，以确保工作环境的整洁和安全。
6. 注意激光束的方向和禁区：激光切割设备产生的激光束具有高能量，切勿将激光束直接照射到人体或其他敏感物体上。在操作过程中，要时刻注意激光束的方向，并设置禁区以避免意外损伤。
一、切割效果不好或切不穿
故障原因：
1、功率设置偏小。
2、光路偏移或镜片脏污。
3、聚焦镜片装反或焦距不正确。
4、激光管功率衰减。
5、水温过高或电压不稳。
排除方法：
1、调整功率设置至合适范围。
2、清洁镜片，调整光路确保正确。
3、检查并正确安装聚焦镜片，调整焦距。
4、更换老化的激光管。
5、检查并调整冷却系统，确保水温稳定;检查电源系统，确保电压稳定。
二、连接不上设备
故障原因：
1、未安装或未正确安装板卡驱动。
2、USB线或网线未插好或损坏。
3、转接板或板卡故障。
排除方法：
1、安装或重新安装板卡驱动。
2、检查并重新插拔USB线或网线，或更换损坏的线缆。
3、检查转接板和板卡，必要时进行更换。
三、开机回原点往反方向运动
故障原因：
原点开关故障。
排除方法：
更换原点开关。
四、切割图形变形和切割重叠
故障原因：
1、同步轮螺丝松动。
2、电机线断或电机故障。
3、驱动器或电压问题。
排除方法：
1、紧固同步轮螺丝。
2、检查并更换电机线或电机。
3、检查驱动器工作状态，必要时进行更换;检查电压稳定性。
五、设备启动不了或开机跳闸
故障原因：
1、急停开关未弹起。
2、外部电路未接通或设备内部空开未合上。
3、水保护漏水导致激光电源进水短路。
4、室内空开使用过小。
排除方法：
1、弹起急停开关。
2、检查并接通外部电路，合上设备内部空开。
3、检查水保护系统，修复漏水问题并更换损坏部件。
4、更换合适容量的室内空开。
六、不出光
故障原因：
1、冷水机回水不正常。
2、W轴位置变化。
3、激光电源故障。
4、激光管故障。
排除方法：
1、检查并修复冷水机回水系统。
2、调整W轴位置至正确位置。
3、检查并更换激光电源。
4、检查并更换激光管。
七、开机显示面板无显示
故障原因：
1、开关电源故障(如5V、12V、24V电源)。
2、显示面板故障。
排除方法：
1、检查并更换故障的开关电源。
2、检查并更换显示面板。
八、切割错位
故障原因：
1、送料轴步距设置不正确。
2、同步带锁紧轮松动。
3、滚网松动或卡布。
4、电机或驱动器故障导致丢步。
排除方法：
1、根据实际长度调整送料轴步距。
2、紧固同步带锁紧轮。
3、调整滚网松紧度，清理卡布现象。
4、检查并更换电机或驱动器，解决丢步问题。
