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大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人。激光切割機(jī)加工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。在汽車制造領(lǐng)域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。德國(guó)大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復(fù)雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,激光切割機(jī)加工技術(shù)主要用于特種航空材料的切割,如鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合金、不銹鋼、氧化鈹、復(fù)合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天部件有發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒、鈦合金薄壁機(jī)匣、飛機(jī)框架、鈦合金蒙皮、機(jī)翼長(zhǎng)桁、尾翼壁板、直升機(jī)主旋翼、航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等。
激光切割機(jī)“穿孔”是指在要切割的材料(鋼板、管等)上穿一個(gè)小孔,一般所有的熱切割技術(shù)都需要能做到,沒(méi)有沖壓裝置的激光切割機(jī)也不例外。下面濟(jì)南激光切割編者就為大家講解下兩種激光切割機(jī)的“穿孔”方法,供廣大用戶應(yīng)用及參考:一、脈沖穿孔脈沖穿孔的原理是采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,通常采用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體。每個(gè)脈沖激光逐步深入,一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。二、爆破穿孔爆破穿孔的工作原理是材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個(gè)凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。孔的大小與板厚有關(guān),對(duì)較厚的板爆破穿孔只能用于廢料上。激光切割機(jī)兩種穿孔方法對(duì)比:脈沖穿孔的穿孔質(zhì)量要比爆破穿孔好,但脈沖穿孔成本要也高些,需要有較可靠的氣路控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率、脈沖寬度和頻率的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量要求的切割。
(1)激光切割的原理激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,佛山激光切割使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn),同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見下圖。(2)激光切割的分類1)汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時(shí)間內(nèi)汽化,形成蒸氣。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(shí)需要大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于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)熔化切割激光熔化切割時(shí),佛山激光切割用激光加熱使金屬材料熔化,噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。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屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。 3)氧氣切割 它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。 激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
結(jié)構(gòu)鋼該材料用氧氣切割時(shí)會(huì)得到較好的結(jié)果。當(dāng)用氧氣作為加工氣體時(shí),切割邊緣會(huì)輕微氧化。對(duì)于厚度達(dá)4mm的板材,可以用氮?dú)庾鳛榧庸怏w進(jìn)行高壓切割。這種情況下,切割邊緣不會(huì)被氧化。厚度在10mm以上的板材,對(duì)激光器使用特殊極板并且在加工中給工件表面涂油可以得到較好的效果。不銹鋼切割不銹鋼需要:使用氧氣,在邊緣氧化不要緊的情況下;使用氮?dú)庖缘玫綗o(wú)氧化無(wú)毛刺的邊緣,就不需要再作處理了。在板材表面涂層油膜會(huì)得到更好的穿孔效果,而不降低加工質(zhì)量。鋁盡管有高反射率和熱傳導(dǎo)性,厚度6mm以下的鋁材可以切割,這取決于合金類型和激光器能力。當(dāng)用氧切割時(shí),切割表面粗糙而堅(jiān)硬。用氮?dú)鈺r(shí),切割表面平滑。純鋁因?yàn)槠涓呒兎浅ky切割,只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時(shí)候才能切割鋁材。否則反射會(huì)毀壞光學(xué)組件。
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