將有機(jī)玻璃坯料實(shí)裝于數(shù)控設(shè)備上
通過(guò)激光與有機(jī)玻璃相互作用的實(shí)驗(yàn)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討。實(shí)驗(yàn)步驟為:采用自動(dòng)(或人工)數(shù)控加工編程方法,生成簡(jiǎn)單幾何圖形表面的普通數(shù)控加工程序;將有機(jī)玻璃坯料實(shí)裝于數(shù)控設(shè)備上,將激光束先行擴(kuò)束,然后聚焦于坯料內(nèi)部;啟動(dòng)所編制的數(shù)控加工程序,數(shù)控設(shè)備帶動(dòng)坯料運(yùn)動(dòng),使激光焦點(diǎn)在坯料的內(nèi)部沿幾何圖形的輪廓表面進(jìn)行掃描和切割,最后在坯料內(nèi)部形成一個(gè)幾何圖形。為了在材料內(nèi)部切割出幾何圖形,激光必須能在材料內(nèi)部聚焦,從而達(dá)到切割的目的。
對(duì)有機(jī)玻璃來(lái)說(shuō),YGA脈沖激光可以滿足要求。當(dāng)激光功率較高時(shí),引起了較大范圍的微爆炸,使切割面質(zhì)量下降;同時(shí),由于在一次掃描中,在一定的焦深范圍內(nèi)引起有機(jī)玻璃的變性,使切口不均勻。當(dāng)激光功率較低時(shí),引起的微爆炸范圍較小,有些區(qū)域吸收的激光能量不足以使材料變性,切割面看起來(lái)像由一些散點(diǎn)組成,很不均勻。而當(dāng)激光功率適中時(shí),在激光焦點(diǎn)掃描過(guò)的地方都能引起材料的變性,激光焦點(diǎn)處的微爆炸范圍也比較小,切割面均勻。因此,在切割過(guò)程中應(yīng)該控制激光功率以與焦點(diǎn)掃描速度匹配。只有當(dāng)激光功率與掃描速度匹配時(shí),才可能切出比較滿意的切割面。激光與有機(jī)玻璃相互作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可以看出,當(dāng)掃描速度較慢時(shí),在相同區(qū)域,激光滯留的時(shí)間較長(zhǎng),則有機(jī)玻璃吸收的能量很高,引起了該區(qū)域熔融和變性,切割面極其不均勻,切割面上出現(xiàn)了雜亂的紋路。