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激光技術

激光切割

星之球科技 來源:迪能2013-09-19 我要評論(0 )   

激光是一種光,與(yu) 自然界其它發光體(ti) 一樣,是由原子(分子或離子等)躍遷產(chan) 生的,而且是自發輻射引起的。 激光雖然是光,但它與(yu) 普通光明顯不同是激光僅(jin) 在最初極短的時間內(nei) 依...

  簡介

 

  激光切割:我們(men) 可以理解為(wei) 是邊緣的分離。對這樣的加工目的,我們(men) 應該先在CORELDRAW、AUTOCAD裏將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標機,然後存為(wei) 相應的PLT、DXF格式,用激光切割機操作軟件打開該文件,根據我們(men) 所加工的材料進行能量和速度等參數的設置再運行即可。激光切割機在接到計算機的指令後會(hui) 根據軟件產(chan) 生的飛行路線進行自動切割。如:現有激光切割機,可以根據電腦繪製好的模板,然後直接輸入電腦,自動切割圖形。現有的激光切割機一般都有自己的硬盤,可輸入海量數據源。

 

分類

 

激光切割可分為(wei) 激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與(yu) 控製斷裂四類。

 

1)激光汽化切割

 

利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內(nei) 達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。

激光汽化切割多用於(yu) 極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

 

2)激光熔化切割

 

激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然後通過與(yu) 光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(ti) (Ar、He、N等),依靠氣體(ti) 的強大壓力使液態金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能量隻有汽化切割的1/10。

激光熔化切割主要用於(yu) 一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不鏽鋼、鈦、鋁及其合金等。

 

3)激光氧氣切割

 

激光氧氣切割原理類似於(yu) 氧乙炔切割。它是用激光作為(wei) 預熱熱源,用氧氣等活性氣體(ti) 作為(wei) 切割氣體(ti) 。噴吹出的氣體(ti) 一方麵與(yu) 切割金屬作用,發生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方麵把熔融的氧化物和熔化物從(cong) 反應區吹出,在金屬中形成切口。由於(yu) 切割過程中的氧化反應產(chan) 生了大量的 熱,所以激光氧氣切割所需要的能量隻是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大於(yu) 激光汽化切割和熔化切割。

激光氧氣切割主要用於(yu) 碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。

 

4)激光劃片與(yu) 控製斷裂

 

激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表麵進行掃描,使材料受熱蒸發出一條小槽,然後施加一定的壓力,脆性材料就會(hui) 沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為(wei) Q開關(guan) 激光器和CO2激光器。

控製斷裂是利用激光刻槽時所產(chan) 生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chan) 生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。

 

特點

 

激光切割與(yu) 其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質量高。具體(ti) 概括為(wei) 如下幾個(ge) 方麵。

 

⑴ 切割質量好

 

由於(yu) 激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質量。

① 激光切割切口細窄,切縫兩(liang) 邊平行並且與(yu) 表麵垂直,切割零件的尺寸精度可達±0.05mm。

② 切割表麵光潔美觀,表麵粗糙度隻有幾十微米,甚至激光切割可以作為(wei) 最後一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。

③ 材料經過激光切割後,熱影響區寬度很小,切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,並且工件變形小,切割精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截麵形狀呈現較為(wei) 規則的長方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見表1,切割材料為(wei) 6.2mm厚的低碳鋼板。

 

⑵ 切割效率高

 

由於(yu) 激光的傳(chuan) 輸特性,激光切割機上一般配有多台數控工作台,整個(ge) 切割過程可以全部實現數控。操作時,隻需改變數控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現三維切割。

 

⑶ 切割速度快

 

用功率為(wei) 1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節省工裝夾具,又節省了上、下料的輔助時間。

 

⑷ 非接觸式切割

 

激光切割時割炬與(yu) 工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,隻需改變激光器的輸出參數。激光切割過程噪聲低,振動小,無汙染。

 

⑸ 切割材料的種類多

 

與(yu) 氧乙炔切割和等離子切割比較,激光切割材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基複合材料、皮革、木材及纖維等。但是對於(yu) 不同的材料,由於(yu) 自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現出不同的激光切割適應性。

 

⑹ 缺點

 

激光切割由於(yu) 受激光器功率和設備體(ti) 積的限製,激光切割隻能切割中、小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降。

激光切割設備費用高,一次性投資大。

 

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