任何一种热切割工艺,除了少数情况,都可以从板材边缘开始,一般需要在板材上打一个小孔。以前是用打孔机在激光冲压复合机上打孔,然后用激光从小孔上切割。无打孔装置的激光切割机有两种基本打孔方式:
爆破穿孔——连续激光照射后,在材料中心形成一个坑,然后通过与激光束同轴的氧气流快速去除熔融材料,形成一个孔。孔的大小一般与板厚有关,爆破穿孔的平均直径是板厚的一半。所以对于较厚的板材,爆破穿孔的孔径较大且不圆,不适合加工精度高的零件,只能用于废料。此外,由于穿孔使用的氧气压力与切割使用的氧气压力相同,飞溅较大。
脉冲穿孔——用高峰值功率的脉冲激光熔化或汽化少量材料,常使用空气或氮气作为辅助气体,以减少放热氧化引起的孔洞扩大,切割时气体压力低于氧气。每个脉冲激光只产生一个很小的粒子射流,一步一步深入,所以厚板冲压需要几秒钟。射孔完成后,辅助气体变为氧气进行切割。因此,射孔直径较小,其射孔质量优于爆破射孔。用于此目的的激光器不仅要有较高的输出功率;更重要的是光束的时空特性,所以一般的横流CO2激光器不能满足激光切割的要求。此外,脉冲穿孔需要可靠的气路控制系统,以实现气体类型和气压的切换以及穿孔时间的控制。