简析激光穿孔工艺

众所周知，使用激光切割机切割厚金属板材，除少数情况可以从板边缘起刀外，往往需要先在板上进行穿孔。早期在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一个孔，然后再用激光从小孔处开始进行切割。随着激光功率不断提高，工艺逐渐成熟，激光直接穿孔已成为主流。

激光穿孔可分为爆破穿孔和脉冲穿孔两种方式。

爆破穿孔：

材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑，然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关，爆破穿孔平均直径为板厚的一半，因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大，且不圆，不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管），只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同，飞溅较大。

脉冲穿孔：

为获得更好的切割质量，光纤激光切割一般采用脉冲穿孔方式。脉冲穿孔是采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化，常用空气或氮气作为辅助气体，以减少因放热氧化使孔扩展，气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射，逐步深入，这样穿孔直径较小，喷起熔渣少，其穿孔质量优于爆破穿孔。穿孔完成后，立即将辅助气体换成氧气进行切割，可使切割起步更平稳。

穿孔方法指导：

1、峰值功率尽量高，可以提高穿孔效率；

2、保证激光光斑不会打在喷嘴的前提下，穿孔焦点适当降低；

3、氧气穿孔气压与切割气压相当；

4、多级穿孔之间增加停光吹气，不易爆孔。