激光沖孔機(jī)的工作原理主要基于激光的高能量密度特性。當(dāng)激光沖孔機(jī)啟動(dòng)工作時(shí),首先由激光發(fā)生器產(chǎn)生一束高能量的激光束。這個(gè)激光束具有極高的能量集中度和方向性。
然后,通過(guò)一系列的光學(xué)元件,如反射鏡和透鏡,對(duì)激光束進(jìn)行傳輸和聚焦,使其聚焦在需要沖孔的材料表面上。當(dāng)激光束聚焦到材料表面時(shí),其能量密度極高,瞬間使材料被照射的區(qū)域溫度急劇升高,超過(guò)材料的熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn),導(dǎo)致材料迅速熔化、氣化,并形成孔洞。在沖孔過(guò)程中,控制系統(tǒng)會(huì)精確地控制激光束的移動(dòng)軌跡、脈沖頻率、能量大小等參數(shù),以實(shí)現(xiàn)所需的孔徑、孔型和孔深。同時(shí),通常會(huì)配備輔助氣體,如氧氣、氮?dú)獾?,一方面可以吹走熔化和氣化的材料殘?jiān)?,防止其重新凝固在孔壁上,另一方面還可以對(duì)加工區(qū)域進(jìn)行冷卻,減少熱影響區(qū)的范圍,提高沖孔質(zhì)量。例如,對(duì)于較薄的金屬板材,使用較高的激光脈沖頻率和較小的能量,可以快速?zèng)_出密集的小孔;而對(duì)于較厚的材料,則需要較大的激光能量和較低的脈沖頻率,以保證沖孔的深度和質(zhì)量。