金属激光切割机设备备主要组成部分都有哪些

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光纤激光切割机由哪些部件组成
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光纤激光器:它是光纤激光切割机最核心的部件,也是光纤激光切割机实现切割操作的“动力源”。光纤激光器与其它类型的激光器相比,具有更高的效率、更长的使用寿命、更少的维护、更低成本等优势。、切割头:激光切割机切割头是激光输出装置,它由喷嘴、聚焦透镜和聚焦跟踪系统组成。激光切割机的切割头会根据设定的切割轨迹行走,但不同材料、不同厚度、不同切割方式情况下,激光切割头高度是需要调节控制的。伺服电机:伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。高品质的伺服电机能够有效地保证激光切割机的切割精度、定位速度和重复定位精度。冷水机:冷水机是激光切割机的冷却装置,它可以快速、高效地冷却激光器、主轴等装置。现在的冷水机都含有输入输出控制设备开关以及冷却水流量、高低温报警的先进功能,性能更加稳定。供气系统:光纤激光切割机的供气系统主要包括气源、过滤装置和管路。其中气源有瓶装气和压缩空气两种。主机:激光切割机的床身、横梁、工作台、Z轴系统等统称为主机。激光切割机在进行切割时,首先将工件放在床身上,然后用伺服电机驱动横梁,控制Z轴的移动,用户可根据自身的需要调节参数。控制系统:主要是控制机床,实现X、Y、Z轴的运动,同时也控制激光器的输出功率。稳压电源:连接在激光器,数控机床与电力供应系统之间。主要起防止外电网干扰的作用。
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激光设备可分为三大类:、、。而激光打标机目前有半导体激光打标机、CO2激光打标机、光纤激光打标机、紫外激光打标机等;激光焊接机目前有YAG激光自动焊接机以及光纤传输自动激光焊接机等;激光切割机有YAG激光切割机和光纤激光切割机等。
种类繁多,根据激光性质的不同,大致可以分为光纤,二氧化碳机,半导体激光打标机,紫外激光打标机,绿光激光打标机,其中,光纤,二氧化碳,半导体,紫外都是在产品表面加工,而绿光是在玻璃,水晶产品内部标刻,所以绿光又称之为内雕机,金木水火土性质的产品都可以用激光打标机去加工!
激光设备YAG激光机
YAG是红外光频段波长为1.064um的固体激光器,采用氪灯作为能量源(激励源),ND:YAG(Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构与红宝石相似)作为产生激光的介质,激励源发出特定波长的入射光,促使工作物质发生居量反转,通过能级跃迁释放出激光,将激光能量放大并整形聚焦后形成可使用的激光束。
激光设备半导体激光机
半导体泵浦激光打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管(测面或端面)泵浦Nd:YAG介质,使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出,电光转换效率高。半导体泵浦激光打标机与灯泵浦YAG就刚打标机相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点,价格相对较高。
激光设备光纤激光打标机
主要由激光器、振镜头、卡三部分组成,采用光纤激光器生产激光的打标机,光束质量好,其输出中心为1064nm,整机寿命在10万小时左右,相对于其他类型激光打标器寿命更长,电光转换效率为28%以上,相对于其他类型激光打标机2%-10%的转换效率优势很大,在节能环保等方面性能卓著。
激光设备CO2激光打标机
CO2激光器是远红外光频段波长为10.64um的气体激光器,采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质,当在电极上加高电压,放电管中产生辉光放电,就可使气体分子释放出激光,将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。
激光设备紫外激光打标机
紫外激光打标机配置深紫外激光器、进口高速扫描振镜系统等;由于紫外激光打标机聚焦光斑极小,且加工热影响区微乎其微,因而紫外激光打标机可以进行超精细打标、特殊材料打标,紫外激光打标机是对打标效果有更高要求的客户首选产品。紫外激光打标机具有电光转换率高,非线性晶体使用寿命长、整机运行稳定、定位精度高、作业效率高、模块化设计便于安装维护等特点。另外可选配二维自动工作台,实现多工位连续打标或大幅面打标。
激光设备钇铝石打标机
激活媒介是固体,激光器发射出接近红外线区域的1060nm的光波,有连续式、光笔式两种,通过改变输出能量,可得到不同强度的激光束。打标工艺有焦化法(深色标记)、发泡法(浅色标记)和烧蚀法(雕刻标记),标记质量极好。
激光设备准分子打标机
可发射出紫外范围的光波(100~400nm),激活媒介由氦、氩、氪、氖气体和氯、氟、溴、碘等卤素组成的混合物构成。
激光设备绿光激光打标机
绿光激光打标机采用侧面泵浦,区别于半导体端泵激光打标机,有明显的优势:波长为532nm绿激光输出,聚焦后光斑直径更小,能量更集中,电光转换效率高,光束质量好。整机防护好,打标控制方便,采用PLC程序控制,实现一键式开机。设备更适用于玻璃制品的表面雕刻,如手机屏、LCD屏、光学器件(如光学镜片等)、汽车玻璃等。同时可适用于绝大多数金属和非金属材料的表面加工或镀层薄膜的加工,如五金、陶瓷、眼镜钟表、PC、电子器件、各类仪表、PCB板和控制面板、铭牌展板、塑料等。与同类产品相比具有相当高的性价比。他的价格更为高昂。
激光设备激光切割机
激光切割机
激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,在光斑处会焦的激光功率密度高达10^6~10^9W/cm^2。处于其焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产生10000°C以上的局部高温,使工件瞬间汽化,再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走,从而将工件切穿成一个很小的孔,随着数控机床的移动,无数个小孔连接起来就成了要切的外形。由于激光切割的频率非常高,所以每个小孔连接处非常光滑,切割出来的产品光洁度很高。
激光设备激光焊接机
激光焊接机
激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式,主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。
激光设备激光设备保养
1 每天注意清洗镜片、导轨,清扫工作台杂物;镜片的清洗方法:清洗镜片时必须用无水乙醇或是含98%酒精作为清洗液,用少量脱脂棉轻沾酒精后在镜片上定向轻擦洗,最后用干棉花在镜片上轻擦,使镜片光亮透明;(注意擦洗太用力容易把镜片上镀膜擦掉,至使镜片损坏)
导轨的清理方法:先除去导轨上的污渍及加工碎料,后在导轨上加一点清润滑油,运动导轨使其清润滑油能均匀分布在导轨上。(注意不要较稠的润滑油(黄油)这种润滑油附在导轨上很容易造成加工碎料及灰尘的粘捻,至使滑块及导轨磨损坏);
工作平台的清理方法:工作平台有锌铁合金、蜂窝、履带、刀条等工作台,首先清理工作台上的加工碎料,履带工作台使用半年需要在履带上加一点清的防锈油,做一下防锈处理,其它工作台不需要。(注意工作平台不能用水清洗容易,容易使工作台生锈会加快工作氧化。
2 定期清扫抽风机及抽烟管,保持清洁;
抽风机及抽烟管清理方法:当出现加工时烟尘较大时就需要清理风机,拆开风机外盖,用薄木片刮除风机扇叶及风通道上的积尘,后用高压气枪吹净积尘,抽烟管清理的方法和抽风机水清理方法相同。
(注意:抽风管内不能进水及不能伸向潮湿的地方,如:下水道)。
3. 定期清洁水箱散热片;
散热片的清理方法:散热片主要用途是散去激光管内水循环的热量,散热不好直接影响激光出光功率,散热片的清洁很重要,
首先用毛刷除去散热上灰尘,然后用高压气枪对着进水口进行气体清洗,最后用空调散热片清洗液倒在散热片上清洗,用水洗净、凉干后使用。
4. 设备机械传动部分需每月上润滑油一次;
设备机械传动部分保养细则:机械传动部分有同步轮、轴承、光轮、光杆等主要上油部分是轴承,同步轮、光轮、光杆要做好防锈处理,而连接轴承处需每月加一次清润滑油。
5. 循环水需每周更换一次;
循环水保养细则:循环水主要是作用给激光管散热,直接影响激光管功率的大小及使用寿命,循环水必须用纯净水,这样的水使激光管壁不容易生水垢, 当水出现混浊时必须要更换循环水,注水量在水箱的3/2为最佳,少于3/1必须加水否则会出现激光管破裂的现象。
6. 新的激光设备,激光输出功率最好控制在80%以下;
7. 为了激光管的使用寿命更长,建议连续工作5小时时,休息10分钟左右再工作。
8. 激光管的保养:新的激光设备,激光输出功率最好控制在80%以下,主要因为新激光管气体比较满,用大功率加工时容易造成气体消耗过快使其激光管寿命下降,连续工作5小时时,休息10分钟左右再工作主要是原因是激光管长期工作会引起激光管温度上升使其功率出现不稳定及减弱现象。
.ofweek激光网[引用日期]
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&激光切割机 &
激光切割机生产企业
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&&&&公司位于无锡惠山区洛社镇洛南大道6号汇坚国际工业原料城4-1136,工厂位于梅村,是集方案策划、销售和生产各种自动化数控车床及钣金激光切割机,定制自动化生产线,机械手自动送料,数控车床改装,磨床自动上料机等为一体的专业型自动化企业,经过十几年的努力,公司拥有了强大的生产企业之客户资源,并赢得了客户的
&&&&通快集团总部位于德国迪琴根,具有90多年的机床生产历史,是全球制造技术领域的领导企业之一。集团旗下拥有机床/电动工具和激光技术/电源两个部门。通快正以不断的创新引导着技术发展趋势。通快正在建立新的技术标准,同时致力于开辟更新更多的产品给广大用户。
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&&&&O.R. Lasertechnology(O.R. 激光技术有限公司)目前所拥有的广泛产品系列都是我们经过持之以恒的努力,将多年经验付诸于实用,以及在激光焊接服务领域兢兢业业研究开发所取得的成果。通过设立于四个国家的服务中心,和遍布德国、欧洲及美国的销售网络,O.R. Lasertechnology
&&&&山东威达重工股份有限公司是拥有自营进出口权的股份制企业 , 公司位于风景秀丽的墨子故乡 --山东省滕州市;占地2 3 万平方米 , 建筑面积 11 万平方米 , 资产总计 1.5 亿元 , 工程技术人员 365 名 , 主要生产设备及关键检测调试仪器 632 台套 . 公司还与山东大学合作成立了科研
&&&&武汉市进驰激光设备制造有限公司专业致力于金属激光切割机、激光刀模机、CO2激光切割机、激光打标机的研发和生产。公司不断创新、自主研发,获得了多项国家专利。(多用途大幅面切割自动送料装置 专利号:ZL.X
模切板加工行业的装置 专利号:ZL .7 多用
&&&&代理进口钣金设备,优玛克中国总代理
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&&&&北京精雕科技有限公司是集研发、生产和销售CNC雕刻系统于一体的高新技术企业。自1994年成立以来,北京精雕在雕刻CAD/CAM技术、CNC数控技术、精密雕刻机设计技术和小刀具精细雕刻工艺等领域取得重大突破,并真正实现了先进技术向产业化的转化。&
科技创新是北京精雕的发展基础&nbsp
&&&&无锡市爱阁宝机械设备有限公司座落于风景秀丽的太湖之滨,誉有“水蜜桃之乡”的美称的无锡市惠山区桃园镇。毗邻沪宁,锡宜高速,距离无锡硕放机场20公里,公司环境优美,交通便捷。 公司成立以来,一贯重视人才培养、技术开发和质量管理。目前拥有专业技术人员10人,具有高级以上职称的工程师6名,同时与国内部分知名
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&&&&湖北埃锡尔为上海埃锡尔数控机床有限公司在湖北的销售分公司,成立于2005年年底,坐落在中国经济发展的最前沿―上海,占地面积2.5万平方米,现有员工300人,其中各级专精尖人才60多名。公司专业设计、生产、销售电液伺服数控折弯机、数控液压闸式、摆式剪板机及普通型液压折弯机、液压剪板机等板金加工设备,目
&&&&德国阿尔诺机器制造有限公司,作为一家中等规模的家族公司,拥有90年的公司历史,奠定了阿尔诺在1919个专业公司中的地位。今天,我们生产和开发复杂的激光系统,包括所需的自动化元件和夹具/夹具技术。1985我们开发了我们的第一个激光焊接系统为Zahnradfabrik。
&&&&淄博国宏激光是一家生产、销售光、机、电一体化高新技术设备的现代化企业。
主要生产:微雕激光裁床、国宏滤布激光切割机、国宏滤布激光裁床、国宏避光垫激光裁床、国宏布料激光裁床、国宏服装激光裁床
激光雕刻切割机、激光雕刻机、激光切割机、激光雕版机、小型雕刻机、雕版机、制版机、
广告雕刻机、木工雕刻机
&&&&我公司为比利时HACO集团在中国成立的公司,负责HACO品牌亚洲区域的液压联合冲剪机、钢结构加工设备、数控冲床、数控折弯机、数控剪板机、激光切割机、等离子切割机、剪角机等钣金设备及其他数控机械的生产、销售及售后服务等相关工作.比利时HACO集团成立于1965年,为全球最大的钣金生产制造商之一,在全球
&&&&北京博奥嘉华激光科技有限公司(简称“博奥激光”)成立于2007年,位于北京市中关村上地信息产业基地,自营进出口权,已被中科院批准为高新技术企业。博奥激光是一家集研发、生产、销售、服务为一体的现代化大型激光设备企业。
&&&&深圳市特思德激光设备有限公司是一家集生产、销售、服务于一体化的激光高新技术科技企业。公司2009年重新注资,广纳激光行业顶尖人才,紧密结合国外先进激光技术,开发一系列国内先进的激光设备,服务于各行各业。促进经济的快速发展。
&&&&武汉鸿镭激光设备有限公司是注册于武汉?中国光谷的一家高科股份制激光企业,武汉?中国光谷激光产业的核心企业之一,领先的激光设备专业制造商,湖北高新技术企业。
&&&&济南诺一激光设备有限公司位于高新产业云集的济南市国家级高新区经十东路21766号,专业生产千瓦级高功率激光切割机、激光焊接机及各种三维激光切割、自动化焊接等专机设备。
&&&&瑞士百超集团成立于1964年,1994年加入瑞士Conzzeta控股公司,瑞士最著名的企业集团之一。2001年于上海外高桥保税区成立百超(上海)精密机床有限公司。百超(上海)精密机床有限公司为我们的客户提供销售、售后服务、培训以及备件供应等一系列本地化服务。
&&&&鞍山合力激光设备有限公司是一家专业从事激光技术应用开发的企业,半导体打标机,亚克力水口切割机,广告雕刻机,布料切割机,皮革切割机,激光裁床,也是国内较早致力于激光设备研发、生产、销售光、机、电一体化高新技术设备的现代化独资企业。 公司位于国际制造业名城--广东省东莞市和鞍山,依托珠三角发达的轻工机械
&&&&东莞市悦丰激光科技有限公司是一家集机,光,电一体化的高新技术企业,位于中国工业发达的珠三角地区东莞市,东莞市悦丰激光科技有限公司的产品依托于美国、英国、德国等世界先进的激光技术专利,并和中国激光高校合作开发和研究,已经有10多年的激光研发和生产经验,我们有6大产品系列20多款机型,产品性能优良,技术
&&&&公司致力于激光与3D打印的数字化应用,并构建了“激光3D数字化技术应用服务创新平台”,旨在通过合作、引进与培育各种类型激光及3D打印相关企业,延伸应用产业链,并利用平台的整合和服务作用,为下游激光及3D打印应用行业提供全面、创新、领先的数字化解决方案,促进激光与3D打印的更广阔更深入应用,进而推动平
&&&&江阴市乐成激光有限公司是一家从2008年开始研发、生产和销售激光设备,并为广大用户提供整套激光应用解决方案的高新技术企业。
&&&&光大激光于2003年在深圳成立,经过10余年的发展和积累,公司实现了从激光加工设备到量测设备、自动化设备及其他设备研发、生产的跨越发展,是国内最大的相关设备生产商之一,是集研发、生产、销售和服务为一体的国家级高新技术企业及深圳市软件企业。
&&&&武汉铭阳激光技术有限公司位于武汉市东湖高新技术开发区武汉•中国光谷核心地段,是一家专业从事标记产品和激光产品的研发、生产和销售的高新技术企业。为广大客户提供系统解决方案和优质的产品服务。
&&&&依利达包装器材有限公司隶属台湾依利达国际集团控股有限公司/意大利依利达包装机械集团,专业制造各种“依利达ELIDA”牌包装机械/包装设备/打包机械/包装材料/自动化流水线/输送机/生产线/机器人码垛/机械手装箱机/喷码设备/灌装机械/封口设备。以质量求生存,以服务求发展。并凭着宏大的规模,雄厚的技术
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利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。
激光切割简介
激光切割设备的价格相当贵,约150万元以上。随着眼前储罐行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到
了储罐,越来越多的企业进入到了储罐行业。但是,由于降低了后续工艺处理的成本,所以在大生产中采用这种设备还是可行的。
由于没有刀具加工成本,所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件。激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术(CNC)装置。采用该装置后,就可以利用电话线从(CAD)工作站来接受切割数据。
激光切割原理
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。
激光切割的原理见下图。
激光切割分类
激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。
1)激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2)激光熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3)激光氧气切割
激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
4)激光划片与控制断裂
激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。
控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。
激光切割特点
激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。具体概括为如下几个方面。
⑴ 切割质量好
由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。
① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。
② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。
⑵ 切割效率高由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。
⑶ 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。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
⑷ 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。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。
⑸ 切割材料的种类多
与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料,由于自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适应性。采用CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2。
⑹ 缺点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,切割速度明显下降。
激光切割设备费用高,一次性投资大。
激光切割主要特性
切缝窄工件变形小
激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小,基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有份量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它是什么样的硬度,都可以进行无变形切割。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割。激光切割无毛刺、皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说,由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度还慢于模冲,但它没有模具消耗,无须修理模具,还节约更换模具时间,从而节省了加工费用,降低了生产成本,所以从总体上考虑是更合算的。
无接触加工
激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有许多特点。首先,激光转换成惊人的热能保持在极小的区域内,可提供⑴狭的直边割缝;⑵最小的邻近切边的热影响区;⑶极小的局部变形。其次,激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着⑴工件无机械变形;⑵无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;⑶切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性强,并有高的适应性和柔性,因而⑴与自动化设备相结合很方便,容易实现切割过程自动化;⑵由于不存在对切割工件的限制,激光束具有无限的仿形切割能力;⑶与计算机结合,可整张板排料,节省材料。
适应性和灵活性
与其它常规加工方法相比,激光切割具有更大的适应性。首先,与其他热切割方法相比,同样作为热切割过程,别的方法不能象激光束那样作用于一个极小的区域,结果导致切口宽、热影响区大和明显的工件变形。激光能切割非金属,而其它热切割方法则不能。
一般来说,激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。
⒈切割表面粗糙度Rz
⒉切口挂渣尺寸
⒊切边垂直度和斜度u
⒋切割边缘圆角尺寸r
⒌条纹后拖量n
激光切割应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。
在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,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发动机火焰筒、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材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。
激光切割材料分析
激光切割结构钢
该材料用氧气切割时会得到较好的结果。当用氧气作为加工气体时,切割边缘会轻微氧化。对于厚度达4mm的板材,可以用氮气作为加工气体进行高压切割。这种情况下,切割边缘不会被氧化。厚度在10mm以上的板材,对激光器使用特殊极板并且在加工中给工件表面涂油可以得到较好的效果。
激光切割不锈钢
在可以接受切割端面氧化的情况下可使用氧气;使用氮气以得到无氧化无毛刺的边缘,就不需要再作处理了。在板材表面涂层油膜会得到更好的穿孔效果,而不降低加工质量。
激光切割铝
尽管有高反射率和热传导性,厚度6mm以下的铝材可以切割,这取决于合金类型和激光器能力。当用氧切割时,切割表面粗糙而坚硬。用氮气时,切割表面平滑。纯铝因为其高纯非常难切割,只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铝材。否则反射会毁坏光学组件。
激光切割钛
钛板材用氩气和氮气作为加工气体来切割。其它参数可以参考镍铬钢。
激光切割铜和黄铜
两种材料都具有高反射率和非常好的热传导性。厚度1mm以下的黄铜可以用氮气切割;厚度2mm以下的铜可以切割,加工气体必须用氧气。只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铜和黄铜。否则反射会毁坏光学组件。
激光切割CO2切割
激光切割优点
CO2比其他方法的优点是:
切割质量好
激光切割工程图
切口宽度窄(一般为0.1--0.5m m)、精度高(一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm)、切口好(一般Ra为12.5--25μm),切缝一般不需要再加工即可焊接。
切割速度快
例如采用2KW功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形极小。
清洁、安全、无污染
大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明:CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速,应用日益广泛的一种先进加工方法。
九十年代以来,由于中国的发展,企业间竞争激烈,每个企业必须根据自身条件正确选择某些以提高产品质量和生产效率。因此CO2激光切割技术在中国获得了较快的发展。
激光切割激光的特点
(一)定向发光  普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。
(二)亮度极高  在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。  激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。  激光的颜色  激光的颜色取决于激光的波长,而波长取决于发出激光的活性物质,即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束,它应用于医学领域,比如用于皮肤病的治疗和外科手术。公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束,它有诸多用途,如激光印刷术,在显微眼科手术中也是不可缺少的。半导体产生的激光能发出红外光,因此我们的眼睛看不见,但它的能量恰好能&解读&激光唱片,并能用于光纤通讯。  激光分离技术  激光分离技术主要指激光切割技术和激光打孔技术。激光分离技术是将能量聚焦到微小的空间,可获得105~1015W/cm2极高的辐照功率密度,利用这一高密度的能量进行非接触、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下,几乎可以对任何材料实现激光切割和打孔。激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割之类的全新切割法,具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。激光打孔方法作为在固体材料上加工孔方法之一,已成为一项拥有特定应用的加工技术,主要运用在航空、航天与微电子行业中。  (三)颜色极纯  光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。  激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。  (四)能量密度极大  光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.电磁波谱可大致分为:  (1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波;  (2)微波——波长从0.3米到10^-3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统;  (3)红外线——波长从10^-3米到7.8×10^-7米;  (4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分;  (5)紫外线——波长从3 ×10^-7米到6×10^-10米。这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强;  (6)伦琴射线—— 这部分电磁波谱,波长从2×10^-9米到6×10^-12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;  (7)伽马射线——是波长从10^-10~10^-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大。由此看来,激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了。  编辑本段激光的其他特性  激光有很多特性:首先,激光是单色的,或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。  激光(LASER)是上世纪60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种,尺寸大至几个足球场,小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦-氖激光器和氩激光器;固体激光器有红宝石激光器;半导体激光器有激光二极管,像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。
激光切割适用产品
适合采用CO2激光切割的产品大体上可归纳为三类:
激光切割工程图
第一类:从技术经济角度不宜制造模具的金属,特别是轮廓形状复杂,批量不大,一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm厚的不锈钢,以节省制造模具的成本与周期 。已采用的典型产品有:自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。
第二类:装饰、广告、服务行业用的不锈钢(一般厚度3mm)或非金属材料(一般厚度20mm)的图案、标记、等。如艺术照相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所的中英文字体。
第三类:要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽,然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上,切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近几年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能大于0.3mm,切割技术难度大,已有不少单位投入生产。
激光切割应用领域
国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
⑴采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割,以加快从到切割零件的过程。
⑵为了提高生产效率,研究开发各种专用切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,如今切割系统的切割速度已超过100m/min。
⑶为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是的重要课题。
激光切割关键技术一
CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
激光束的参数、机器与的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术:
焦点位置控制技术
焦点位置控制技术:激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上 6mm的碳钢,焦点在表面之上; 6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:⑴打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。⑵斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。⑶蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用:
⑴平行光管。这是一种常用的方法,即在的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
⑵在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离(stand off)的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
⑶控制聚焦镜(一般为金属反射聚焦系统)的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
⑷飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短;反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
切割穿孔技术
任何一种技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。对于没有冲压装置的有两种穿孔的基该方法:
⑴爆破穿孔:(Blast drilling),材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用(如石油筛缝管),只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
⑵脉冲穿孔:(Pulse drilling)采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的是光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。此外脉冲穿孔还需要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。从理论上讲通常可改变加速段的切割条件:如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种:⑴改变脉冲宽度;⑵改变脉冲频率;⑶同时改变脉冲宽度和频率。实际结果表明,第⑶种效果最好。
激光切割关键技术二
喷嘴设计及控制技术
激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。如今激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达,其压力称切割压力Pc,最后气体膨胀到大气压力Pa。研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。
可用下列公式计算:V=8.2d2(Pg+1)
V-气体流速 L/min
d-喷嘴直径 mm
Pg-喷嘴压力(表压)bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与Pn、Pa比值及气体分子的自由度(n)两因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2时(Pn;4bar),气流正常斜激波封变为正激波,切割压力Pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(Laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500WCO2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示NO2、NO4、NO5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度Rz与切割速度Vc的函数关系。从图中可以看出NO2小孔喷嘴在Pn为400Kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。NO4、NO5二种拉伐尔喷嘴在Pn为500Kpa到600Kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应指出的是切割压力Pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
激光切割关键技术三
第一高切割压力区紧邻喷嘴出口,工件表面至喷嘴出口的距离约为0.5~1.5mm,切割压力Pc大而稳定,是如今工业生产中切割手扳常用的工艺参数。第二高切割压力区约为喷嘴出口的3~3.5mm,切割压力Pc也较大,同样可以取得好的效果,并有利于保护透镜,提高其使用寿命。曲线上的其他高切割压力区由于距喷嘴出口太远,与聚焦光束难以匹配而无法采用。
综上所述,CO2激光器切割技术正在中国工业生产中得到越来越多的应用,国外正研究开发更高切割速度和更厚钢板的切割技术与装置。为了满足工业生产对质量和生产效率越来越高的要求,必须重视解决各种关键技术及执行质量标准,以使这一新技术在中国获得更广泛的应用。
激光切割切割工艺
激光切割汽化切割
在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通过这种汽化切割方法切割成形的。
汽化切割过程中,蒸汽随身带走熔化质点和冲刷碎屑,形成孔洞。汽化过程中,大约40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
激光切割熔化切割
当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
激光切割氧化熔化
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
⑴材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
⑵燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,这对切割质量也是不利的。
⑶显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
⑷在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。
激光切割控制断裂
对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。
要注意的是,这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝。切割特大封闭外形也不容易获得成功。控制断裂切割速度快,不需要太高的功率,否则会引起工件表面熔化,破坏切缝边缘。其主要控制参数是激光功率和光斑尺寸大小。
激光切割切割程序
1、交点位置的检出。激光切割前需先根据材质调整光束焦点在工件上的位置,由于激光束,特别是CO2气体激光,一般肉眼看不到,可采用楔形丙烯块检测出焦点位置,然后调节割炬的高度,使焦点处于设定位置。
2、穿孔操作要点。世纪切割加工时,有的零件从板材的内部开始切割,这就要先在板材上打孔。一种方法是采用连续激光,在薄板上穿孔,可以用正常的辅助气体压力,光束照射0.2~1s就能贯穿工件,然后即可转入切割。当工件厚度较大(如板厚为2~4mm)时,采用正常的气体压力穿孔,在工件表面上会形成尺寸比较大的溶坑。不但影响切割质量,而且熔融物质溅出可能损坏透镜或喷嘴。此时宜适当增大辅助气体的压力,同事略微增大喷嘴的孔径与工件的距离。这种方法的缺点是气体流量增加并使切割速度降低。
3、防止工件锐角转折处的烧熔。用连续激光切割带有锐角零件时,如切割参数匹配或操作不当,在锐角的转折处很容易发生自烧熔,不能形成转角处的尖角。这不仅使该部位的质量变差,而且还会影响随后的切割。解决这一问题的方法是选择适宜的切割参数,而采用脉冲激光切割时不存在锐角转折处的烧熔问题。
激光切割竞争优势
激光切割机是钣金加工的一次工艺革命,是钣金加工中的“加工中央”;激光切割机柔性化程度高,切割速度快,出产效率高,产品出产周期短,为客户赢得了广泛的市场,该技术的有效生命期长,国外超过2毫米厚度的板材大都采用激光切割机,很多国外的专家一致以为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期。  一般来讲,建议以12mm以内的碳钢板、10mm以内的不锈钢板等金属材料切割推荐使用激光切割机。激光切割机无切削力,加工无变形:无刀具磨损,材料适应性好:无论是简朴还是复杂零件,都可以用激光一次精密快速成型切割:其切缝窄,切割质量好,自动化程度高,操纵简便,劳动强度低,没有污染:可实现切割自动排样、套料、进步了材料利用率,出产本钱低,经济效益好。
激光切割机选购要考虑的因素很多,除了要考虑目前加工工件的最大尺寸、材质、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考虑未来的发展方向,比如所做产品的技术改型后要加工的最大工件大小、钢材市场所提供材料的幅面针对自己的产品哪种最省料,上下料时间等等。
激光切割市场现状
我国激光产业的发展,虽然是一个初步发展,但在国际科技带领下已经完成了飞跃的发展,并且比同等质量有一个高阶段的突出。以激光切割机来讲,市场的需求高达千万,为广阔的市场添加了新的生机。自从60年代第一台激光设备的诞生和应用开始,我国就有多位专家在激光行业付出了努力,并达到了国际一个微小的差值。在激光行业的发展同时,激光成套工业设备也进入了生产的市场,摆脱了长期依靠国外的局面,解决了国内激光行业的尴尬局面。
国内经济的飞速发展,成为激光市场的高产业支柱,并且可以达到每年20%以上的增长速,成为全球激光市场的一个新起点,根据专家预测,国内的激光市场仍处于高速的增长阶段,在未来可以在进行翻倍的增加,来最大的扩充激光切割设备的市场,填补国内空白,将国内高端激光设备摆脱受困的状态,成为国际上的顶梁柱。目前国内的激光产业主要在深圳、武汉两地聚集,其中深圳是国内的重要销售市场,并且以多年的发展经验,领先了其他区域。
激光切割购置
激光切割单位
一类是大中型制造企业,这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料,并且具有较强的经济和技术实力
激光切割加工站
另一类单位是加工站(国外称Job Shop),加工站是专门对外承接业务的,自身无主导产品。它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需要;一方面在初期对推广应用激光切割技术起到宣传示范的作用。1999年美国全国共有激光加工站2700家,其中51%从事激光切割工作。八十年代中国激光加工站主要从事工作,九十年代后,激光切割及攻站逐步增加。在此基础上随着中国大中型的深入和经济实力的增强,越来越多的企业将采用CO2激光切割技术。
从目前国内应用情况分析,CO2激光切割广泛应用于12mm厚的低碳钢板;6mm厚的不锈钢板及;20mm厚的非金属材料。对于三维空间曲线的切割,在汽车、航空工业中也开始获得了应用。
激光切割发展趋势
激光切割指采用激光发射性光束在产品上面打孔,根据水平移动来对应产生的缝隙称为激光切割,激光可以在多产品材料上面切割,如亚克力、刀模板、布料、皮革等行业都能运用激光进行切割,因此激光切割是一种在多行业切割的新型方案。对于这样一种新型的切割方法,相对于传统切割有着什么样的优势呢,下面光博士带您分析下。
激光是利用物质激发产生光,这种光带有强烈的温度,在接触材料时候,能够迅速的在材料表面融化,形成打孔,根据对位对点的移动形成了切割,因此这样的一种切割方法相对于传统的切割方法,缝隙更小,更能够省去大部分材料,然而根据切割效果来定义分析,根据激光进行切割的材料,其切割效果能够满意,精准度又高,这是继承了激光的优势,也是普通切割方式不能够媲美的。
相对于传统切割方式中,激光切割更易懂、易学、在商家需求的加工效果,速度方面都有着绝对的优势,因此相信在未来的切割方式选择中,将是大众的需求。
激光切割市场模式转变
激光切割加工是指采用激光设备来给产品进行加工,这种模式是针对那种初入激光行业,并且小型的加工户,然而这种模式在现今的社会都不提倡了,因为激光设备的价格不再是那种高高在上的设备了,完美的技术发展,优良的加工精细,使得现今的激光设备不再是那样的昂贵,因为它们的设备有针对行业性的,这样能够省去了以往那种高贵的大功率设备加工,现今的小功率设备也能进行加工了,这让这些想购买的加工不在需要借用他人的设备进行加工了,激光切割加工模式逐渐被取代了,这是必然性。
下面分析下激光切割市场以及加工效果,在激光切割市场,凡事了解一点的都清楚,激光切割能够加工多行业,然而需要购买加工多行业的设备,价格是不菲的,然而如果购买的是单行业,如、等,这些针对行业的设备,价格就不是那样昂贵了,这就是未来的市场,在其加工效果方面,单行业的加工效果,肯定针对单行业其功能是最好的,能够满足此行业的要求,这些在这些行业设备介绍中,光博士有提到,因此在如果想采用激光切割加工的商户们,不妨去尝试着使用激光切割设备直接自己购买进行加工,这样能够帮助你实现以及解决很多的问题!
汽车百科全书编纂委员会.汽车百科全书.北京: 中国大百科全书出版社,2010
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