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激光切割

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发表时间:2019-01-04 21:15

工艺简介

 激光切割工艺采用激光束映照到金属板外表时释放的能量来使金属凝结并蒸发。激光源普通用二氧化碳激光束,工作功率为500~2500瓦。该功率的程度比许多家用电暖气所需求的功率还低,但是,经过透镜和反射镜,激光束汇集在很小的区域。能量的高度集中可以停止疾速部分加热,使金属蒸发。此外,由于能量十分集中,所以,仅有少量热传到金属的其它局部,所形成的变形很小或没有变形,应用激光能够十分精确的切割复杂外形的坯料,所切割的坯料不用再作进一步的处置。

激光切割工艺 激光切割工艺 激光切割工艺

工艺特性

 激光切割与其他热切割办法相比拟,总的特性是切割速度快、质量高。详细概括为如下几个方面

 优点:

 1、切割质量好

 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因而激光切割可以取得较好的切割质量。

 ① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与外表垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。

 ② 切割外表光亮美观,外表粗糙度只要几十微米,以至激光切割能够作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接运用。

 ③ 资料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝左近资料的性能也简直不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何外形好,切缝横截面外形呈现较为规则的长方形。

 2、切割效率高

 由于激光的传输特性,激光切割机上普通配有多台数控工作台,整个切割过程能够全部完成数控。操作时,只需改动数控程序,就可适用不同外形零件的切割,既可停止二维切割,又可完成三维切割。

 3、切割速度快

 用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。资料在激光切割时不需求装夹固定,既可俭省工装夹具,又俭省了上、下料的辅助时间。

 4、非接触式切割

 激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同外形的零件,不需求改换“刀具”,只需改动激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。

 5、切割资料的品种多

 与氧乙炔切割和等离子切割比拟,激光切割资料的品种多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合资料、皮革、木材及纤维等。但是关于不同的资料,由于本身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割顺应性。

 缺陷:

 1、激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显降落。

 2、激光切割设备费用高,一次性投资大。



工艺要点

 1、激光切割机机械构造设计。这主要表现在横梁和机床构造设计上。横梁设计时必需轻巧灵敏,机床构造请求具有高刚性和高稳定性。这些是完成激光高精细切割的根底要素。

 2、激光切割机数控技术。这需求高质量的控制系统。要具备激光专有控制功用、高速运转下良好的机床运动控制性能和远程诊断与控制功用。

 3、高功率激光光束传输聚焦技术。光束质量是激光切割质量的关键,关键技术包括:专有光束质量控制、光束半径调整、束腰补偿、视频光束校准系统等。

 4、激光切割机专有技术。其中包括边缘监测、电容高度跟踪、切割监测、穿透检测等。

 5、激光切割机专用CAD/CAM软件系统。为配合激光切割的图形转换,使编写复杂零件程序的工作变得简单流利,编辑和修正也十分便当,需求开发设计特地的CAD/CAM软件系统。

 6、高功率激光切割头设计。

 7、激光切割工艺研讨,特别是针对曲面切割、钛合金切割、厚板材切割等工艺的研讨。



应用范围

 大多数激光切割机都由数控程序停止控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精细的加工办法,简直能够切割一切的资料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。

 在汽车制造范畴,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都曾经取得普遍应用。德国群众汽车公司用功率为500W的激光器切割外形复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天范畴,激光切割技术主要用于特种航空资料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合资料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发起机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

 激光切割成形技术在非金属资料范畴也有着较为普遍的应用。不只能够切割硬度高、脆性大的资料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性资料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光停止服装剪裁,可节约衣料10%~12%,进步成效3倍以上。


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