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亚游现金网激光切割特点-激光切割原理特点【详
- 2020-08-02 14:59-

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  激光切割特点_激光切割原理特点(详述) 内容来源网络,由深圳机械展(11 万㎡,1100 多家展商)收集整理! 更多激光钣金及冲压自动化工艺展示,就在深圳机械展.金属板材加工展区/激光 精密加工应用展区。 激光是什么? 激光是一种受激辐射而得到的加强光 其基本特征: 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、 气化而形成小坑,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,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, 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 激光切割的特点 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。 (1)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。 ② 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后期一道工序,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。 (2)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。 (3)切割速度快 (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。 (5)切割材料的种类多 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。 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。 (6)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。 激光切割机原理——切割方式 Ⅰ 汽化切割 是指被加工材料的去除主要是通过使材料汽化的方式进行的。 在汽化切割过程中,工件表而在聚焦激光束的作用下,温度迅速上升到汽化温度,材料大量 汽化,形成的高压蒸气以超音速向外喷射。同时在激光作用区内形成“孔洞”,激光束在孔 洞内多次反射又使材料对激光的吸收丰迅速提高。 在高压蒸气高速喷射的过程中, 切缝内的 熔融物被同时从切缝处吹走, 直至将工件切断。 内于汽化切割主要靠使材料汽化的方式进行, 因此所需的功率密度很高,一般应达到每平方厘米就有 10 的八次方瓦以上。 汽化切割是激光切割 一些低燃点材料(如木材、碳和某些塑料)以及难熔性材料(如陶瓷等) 时常采月的方法。用脉冲激光器切割材料时也多采用汽化切割的方法。 Ⅱ反应熔化切割 在熔化切割中.如果辅助气流不仅仅是把切缝内的熔融物吹走,而且还能够与工件发生改热 反应,使切割过程增加另—热源,这样的切割称为反应熔化切割。通常能与工件发生反应 的气体是氧气或含有氧气的混合气休。 当工件表面温度达到燃点温度时, 就会发生强烈的燃烧放热反应, 可大大提高激光切割的能 力。对于低碳钢和不锈钢,燃烧放热反应提供的能量是 60%。对于钛等活性金属,燃烧提 供的能量大约是 90%。 因此,反应熔化切割与激光汽化切割、—般熔化切割相比,所需的激光功率密度更低,仅 为汽化切割的 1/20,熔化切割的 1/2。然而,在反应熔化切割中,内于燃烧反应会使材料 表面发生一些化学变化,从而对工件的性能会有影响。 Ⅲ熔化切割 在激光切割过程中, 如果增加一个与激光束同轴的辅助吹气系统, 使切割过程中熔融物的去 除不是单靠材料汽化本身, 而主要是依靠高速辅助气流的吹动作用, 将熔融物连续不断地从 切缝中吹走,这样的切割过程称为熔化切割。 在熔化切割过程中, 工件温度不再需要被加热到汽化温度以上, 因此所需的激光功率密度可 大大降低。由材料熔化与汽化的潜热比可知,熔化切割所需激光功率仅为汽化切割方法的 1/10。 Ⅳ激光划片 这种方法主要用于:半导体材料;利用功率密度很高的激光束在半导体构料工件表面划出— 个个浅的沟槽,由于这种沟槽削弱了半导体材料的结合力.可通达机械的方法或振动的方法 使其断裂。激光划片的质量用表面碎片和热影响区的大小来衡量。 Ⅴ冷切割 这是一种新型加工方法,是随着近几年紫外波段的高功率准分子激光器的出现而提出来的。 它的基本原理: 紫外光子的能量同许多有机材料的结合能相近, 用这样的高能光子去撞击有 机材料的结合键并使其破裂。从而达到切割的目的。这种新技术具有广阔的应用前景,持别 是在电子行业中的应用会很广。 Ⅵ热应力切割 脆性材料在激光束的加热下.其表面易产生较大的应力.从而能够整齐、迅油地通过激光加热 的应力点引起断裂.这样的切割过程称为激光热应力切割。热应力切割的机理为:激光束加 热脆性材料的某一区域.使其产生明显的温度梯度。 工件表面温度较高要发生膨胀.而工件内层温度较低要阻碍膨胀,结果在工件表面产生拉应 力.内层产生径向的挤压应力。当这两种应力超过工件本身的断裂极限强度时。便会在工件 上出现裂纹。使得工件沿裂纹断开。热应力切割的速度—股为 m/s 量级。这种切割方法适 用于切割玻璃、陶瓷等材料。 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。 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、亚游现金网,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。 机床结构 激光加工的过程 激光光路 激光发生器 切割头 从图纸到零件 影响切割因素 切割气体 焦点位置 如何改善切割质量 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多激光钣金及冲压自动化工艺展示,就在深圳机械展.金属板材加工展区/激光精密加工应 用展区。