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解決方案

切鐵如泥,說說激光切割技術那些事!

星之球科技 來源:前沿數控技術2017-02-13 我要評論(0 )   

大多數激光切割機都由數控程序進行控製操作或做成切割機器人。激光切割作為(wei) 一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。

激光是什麽?▼

激光是一種受激輻射而得到的加強光
其基本特征:
強度高,亮度大
波長頻率確定,單色性好
相幹性好,相幹長度長
方向性好,幾乎是一束平行光   
 
 
當激光束照射到工件表麵時,光能被吸收,轉化成熱能,使照射斑點處溫度迅速升高、熔化、氣化而形成小坑,由於熱擴散,使斑點周圍金屬熔化,小坑內金屬蒸氣迅速膨脹,產生微型爆炸,將熔融物高速噴出並產生一個方向性很強的反衝擊波,於是在被加工表麵上打出一個上大下小的孔。
 
普通燈光與激光的比較▼
 
 
激光的產生▼
 
 
激光的發生氣體▼
 
 
激光切割的特點

激光切割與其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質量高。具體概括為如下幾個方麵。
 
(1)切割質量好
由於激光光斑小、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,切縫兩邊平行並且與表麵垂直,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6.2mm厚的低碳鋼板。
 
(2)切割效率高
由於激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多台數控工作台,整個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。
 
(3)切割速度快
用功率為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。
 
 
 
 
(4)非接觸式切割 
激光切割時割炬與工件無接觸,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。
 
(5)切割材料的種類多
金屬基複合材料、皮革、木材及纖維等。但是對於不同的材料,由於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。采用CO2激光器,各種材料的激光切割性能見表2。 
                        
 
(6)缺點
 
激光切割由於受激光器功率和設備體積的限製,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。
            
激光切割的應用範圍
 
大多數激光切割機都由數控程序進行控製操作或做成切割機器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。
 
在汽車製造領域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術都已經獲得廣泛應用。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀複雜的車身薄板及各種曲麵件。在航空航天領域,激光切割技術主要用於特種航空材料的切割,如鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合金、不鏽鋼、氧化鈹、複合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有發動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
 
激光切割成形技術在非金屬材料領域也有著較為廣泛的應用。不僅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化矽、陶瓷、石英等;還能切割加工柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等,如用激光進行服裝剪裁,可節約衣料10%~12%,提高功效3倍以上。
 
機床結構▼
 
 
激光加工的過程▼
 

激光光路▼ 
 



 

激光發生器▼
 
 
切割頭▼
 
 
從圖紙到零件▼
 
 
影響切割因素▼
 
切割氣體▼
 
 
焦點位置▼
 



 
如何改善切割質量▼
 
 

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