铝合金板激光切割工艺是一个复杂的工程技术领域，它涉及对材料特性、激光技术以及制造工艺的深刻理解和实践应用。本研究聚焦于铝合金板上缝阵激光切割工艺的探究，其成果对于精确加工领域具有重要意义，尤其是在航空航天、航海、电子和精密机械加工等行业。
铝合金由于其密度小、强度高、导电性好、耐蚀性和耐热性优良的特点，已被广泛用于多个工业领域。然而，铝合金在常规加工方法中会遇到很多挑战。例如，对于不规则排列的缝阵，传统的加工方法如冲压、电火花线切割等都存在成本高、生产周期长、质量不易保证等缺陷。为解决这些问题，激光加工技术因为其独特的优势被引入铝合金板的加工过程中。
激光加工技术具有非接触、无工具损耗、工件应力畸变小、热影响区和变形小等特点，非常适合加工极小缝宽的产品。CO2激光器和Nd:YAG激光器能够实现的最小缝宽分别小于0.5mm和0.02mm。激光切割技术的核心参数包括激光功率、切割速度、工件厚度、焦点位置、辅助气体压力和种类等。
本次研究中，激光切割设备采用了北京机床所精密机电有限公司生产的LMT-5040精密数控激光加工机，以及英国GSILUMONICS公司生产的JK701H型YAG固体激光器。实验中通过调整激光功率、切割速度和辅助气体压力等参数，研究了它们对切割质量的影响。
实验结果表明，激光功率对切割厚度、切割速度和切口宽度都有显著影响。激光功率越大，切割材料的厚度也随之增加，切割速度可加快，切口宽度加大。实验中采用的6063铝合金要求激光功率密度应满足P0＞2.5×105 W/cm2，以确保良好的切割质量。此外，切割速度对于激光切割的质量也有重大影响。在一定激光功率下，速度的增加会使得切口宽度变窄，但过快的切割速度可能会导致切口不平滑或出现其他质量问题。
在铝合金激光切割过程中，辅助气体的压力和种类的选择也至关重要。气体压力过低会使得切割面不光滑，压力过高则会增加材料变形的风险。选择合适的辅助气体种类和压力，可以有效提高切割质量和效率。
该研究通过实验数据分析，确定了激光切割铝合金的工艺参数，包括激光功率、切割速度和辅助气体压力的最佳匹配，从而实现了铝合金板上不规则排列缝阵的高质量切割。尺寸精度可以控制在±10μm的误差范围内，且有效提高了生产率。
在该研究中，6063铝合金材料以其优越的机械加工性能，被选作加工对象。其尺寸为φ210mm×5.0mm，加工要求为成品尺寸准确、切口光滑、板背面挂渣少、变形量小。实验过程中，通过调整激光切割工艺参数，获得了最佳的切割效果。
整体而言，该研究对于理解铝合金激光切割工艺特点和参数优化提供了科学依据，对激光切割技术在精密加工领域的应用起到了推动作用。通过系统地研究和实验，展示了激光加工技术在复杂结构铝合金件加工中的巨大潜力，有助于推动相关行业技术进步和产品升级。
