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激光切割技术解读

2018-02-26

激光是什么?

激光,一种受激辐射而得到的加强光

基本特征:

强度高,亮度大

波长频率确定,单色性好

相干性好,相干长度长

方向性好,几乎是一束平行光

当激光束照射到工件表面时,光能被吸收,转化成热能,使照射斑点处温度迅速升高、熔化彩客、气化而形成小坑彩客,由于热扩散,使斑点周围金属熔化,小坑内金属蒸气迅速膨胀彩客,产生微型爆炸,将熔融物高速喷出并产生一个方向性很强的反冲击波彩客,于是在被加工表面上打出一个上大下小的孔。

普通灯光与激光的比较

 

 

激光的产生

 

 

激光的发生气体

 

 

的特点

1.切割质量好

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彩客、质量高彩客。具体概括为如下几个方面彩客。

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彩客。

①激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直彩客,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm彩客。

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,无需机械加工彩客,零部件可直接使用彩客。

③材料经过激光切割后彩客,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,切割精度高彩客,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。

2.切割效率高

由于激光的传输特性彩客,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,就可适用不同形状金属零件切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。

3.切割速度快

用功率为2000W的激光切割1mm厚的低碳钢板,切割速度可达24m/min;切割2mm厚的不锈钢彩客,切割速度可达9m/min。

 

 

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,无污染彩客。

5.切割材料的种类多

金属基复合材料彩客彩客、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。

 

 

激光切割的应用范围

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彩客。

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彩客。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、不锈钢彩客、氧化铍彩客、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彩客、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。

影响切割的因素

 

 

切割气体

 

 

焦点位置

 

 

如何改善切割质量

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