PCD復(fù)合片得以有效的利用關(guān)鍵在于按實(shí)際需要的形狀和尺寸切割出來(lái)。激光切割時(shí)割炬與工件無(wú)接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，只需改變激光器的輸出參數(shù)即可。激光切割過(guò)程噪聲低，振動(dòng)小，無(wú)污染，加工變形及熱變形均很小，且激光加工速度快、效率高，是一種較為有效的加工方法。
在PCD的激光切割過(guò)程中，先是受激光輻射的表層金剛石發(fā)生相變轉(zhuǎn)變?yōu)槭缓蟊韺邮苯由A或與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳。同時(shí)，在激光的熱影響下，較深層的金剛石又轉(zhuǎn)變?yōu)槭@樣不斷石墨化和不斷逐層去除的過(guò)程就是金剛石的激光去除機(jī)理。
最優(yōu)的PCD復(fù)合片激光切割工藝可以獲取最優(yōu)的切割質(zhì)量和加工效率，研究發(fā)現(xiàn)激光功率、切割速度、脈沖頻率及離焦量等工藝參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量有一定影響。因此，需要從不同角度分析參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量的影響來(lái)優(yōu)化切割工藝。
1.切縫寬度
不同參數(shù)下激光切割縫寬與錐度差別較大，這對(duì)刀具材料表面質(zhì)量及尺寸精度的控制有重要影響。縫寬過(guò)大，PCD材料利用率降低，刀具尺寸不易保證；錐度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生較大的磨削余量，增加了刃磨難度。
縫寬影響因素的主次為離焦量、脈沖頻率、切割速度、激光功率，離焦量對(duì)切縫寬度和切割錐度影響較為顯著，原因在于激光焦深范圍內(nèi)能量較高且分布相對(duì)均勻，負(fù)離焦過(guò)大激光能量透射率低，正離焦時(shí)能量發(fā)散迅速。激光功率和切割速率決定了材料一定時(shí)間內(nèi)單位面積獲得激光能量的大小，在脈寬和頻率一定時(shí)，提高輸出功率能增大激光束功率密度，較高的功率密度使加工過(guò)程中產(chǎn)生更多的蒸汽相物質(zhì)，切縫寬度增大。
2.加工質(zhì)量
對(duì)表面粗糙度的影響因素主次為脈沖頻率、離焦量、激光功率、切割速度。脈沖頻率增加，激光光斑重疊度增大，激光單脈沖能量減小，峰值功率降低，能有效減小切縫寬度，提高表面加工質(zhì)量。脈沖頻率與切割速度的大小決定著光斑的重疊程度，適當(dāng)提高激光功率密度或增大光斑重疊度有利于提高激光切割質(zhì)量，頻率越高或者脈寬越小側(cè)面毛刺現(xiàn)象越嚴(yán)重，而毛刺比較嚴(yán)重就會(huì)對(duì)后期的焊接產(chǎn)生影響。
激光功率的增加使切割速率范圍也隨之?dāng)U大，有利于提高切割穩(wěn)定性和效率。
3.微裂紋
一般來(lái)說(shuō)，激光的輸出功率越高，加工過(guò)程中熱負(fù)荷就越大，從而產(chǎn)生更大的溫度差和熱應(yīng)力，最終使得熱影響區(qū)變大并產(chǎn)生更多的微裂紋。研究結(jié)果表明激光功率越高，切口寬度也就越大，應(yīng)力水平也隨即降低，當(dāng)拉應(yīng)力F拉max＜材料的強(qiáng)度，裂紋就不會(huì)產(chǎn)生。切口寬度大散熱快，加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向更深層傳遞，使得熱影響區(qū)反而變小。高的激光功率有利于材料的順利去除，形成良好的加工表面，但激光功率并非越大越好。
綜合來(lái)講，切割不同品牌不同料層厚度及總厚度甚至切割不同形狀的PCD刀具均需要選用合適的激光切割參數(shù)，以避免毛刺、微裂紋等外觀缺陷的產(chǎn)生。
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