[发明专利]利用激光束来切割材料的方法

权利要求书

1.利用激光束来切割材料的方法，该激光束从包括切割喷嘴的切割头射出并且在切割锋上吸收，切割喷嘴具有内边缘，激光束的轴线沿着切割线相对于片材在所述片材切割方向上移动，所述切割线具有固定取向，其特征在于：

对切割喷嘴中的激光能量和气体压力进行调制,

在调制阶段，切割头的位置p关于位置p的时间平均值被调制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对切割头位置p在切割方向上的足够大的距离P₁上进行调制，该足够大的距离P₁至少达到焦点中的激光束半径w₀，并且最大不大于距离A＝w_D＋w，距离A是激光束轴线和喷嘴内边缘的在前位置之间的距离w_D和在片材的下边缘上的激光束半径w的总和，其中，z指示从上边缘测量的片材中的深度以及d是片材厚度，z=d。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在调制阶段，在第一时间间隔t₁，切割头的位置p在与切割方向相反的方向上移动距离－p₀，其中p₀<0，所述距离－p₀在此最多达到w_D值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：关于所述时间平均值对激光能量和切割头的位置p进行同相位的时间调制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对切割喷嘴中的气体压力进行调制，这样对流出喷嘴孔的切割气体质量流在与激光能量和切割头位置反相下进行调制。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对切割喷嘴中的激光能量和气体压力进行调制，以致对激光能量和流出喷嘴孔的切割气体的质量流反相地进行调制。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在喷嘴出口处对切割气体的质量流以在切割气体的流动通道中的变化进行调制。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在切割锋上吸收的激光能量的调制在激光束轴线沿着切割线的调制移动过程中进行，上述激光束轴线沿着切割线的调制移动具有交替的取向以使激光束轴线的位置来回移动。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：以往复方式执行激光束轴线的移动，并且通过往复的移动，可得到距离P₁以及在片材下边缘上的激光束轴线的移动距离－p₀，其中z=d，对切割头位置p在切割方向上的足够大的距离P₁上进行调制，该足够大的距离P₁至少达到焦点中的激光束半径w₀，并且最大不大于距离A＝w_D＋w，距离A是激光束轴线和喷嘴内边缘的在前位置之间的距离w_D和在片材的下边缘上的激光束半径w的总和，其中z指示从上边缘测量的片材中的深度以及d是片材厚度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将调制阶段设定得增长，以便切割较大厚度的片材和具有较高的平均切割速度。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：调制通过切割参数中的非线性变化来进行，调制阶段应该细分为四个间隔t_i，其中i=1，2，3，4，具有四个不同的速率，以适于在调制幅度pt_i中的变化。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：第一时间间隔t₁代表喷射相的一部分，其中设定幅度Pt₁以及所述第一时间间隔t₁的持续时间，这样在熔融物喷射变为主流或开始之前由热量从熔融物材料扩散到将要被切割的材料中进行熔融材料的冷却。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：第二时间间隔t₂代表喷射相的第二部分，设定幅度Pt₂以及所述第二时间间隔t₂的持续时间，这样尽可能多地喷射熔融物并且避免熔融物的固化。