超高效的激光切割技术，你了解多少？
来源：admin
时间：2023-10-24 10:04
点击：
在目前的加工行业中，普遍使用激光切割机进行加工。由于激光切割机具有高 效、灵活的特点，可以解决传统数控冲床带来的不便。激光切割机采用非接触加工方案，具有无机械应力和变形、操作简单、切割精度高、热影响区小的显著特点。
激光切割是激光加工行业中重要的应用技术，占整个激光加工行业的70%以上。激光切割是目前世界上先进的切割技术。由于它具有精 密制造、柔性切割、异形加工、一次成型、高速高 效等优点，解决了工业生产中许多常规方法无法解决的问题。激光可以切割大多数金属材料和非金属材料。
什么是激光切割？青岛激光切割小编为你详细介绍。
激光切割是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸汽。这些蒸汽高速喷出，同时在材料上形成切口。
4mm以下的不锈钢可以用激光切割设备切割，20mm厚的碳钢可以用激光束加氧切割，但加氧后切割表面会形成一层薄薄的氧化膜。
由于没有刀具加工成本，激光切割设备也适用于生产以前无法加工的各种尺寸的小批量零件。
激光切割设备通常采用计算机数控(CNC)装置，之后可以通过电话线从计算机辅助设计(CAD)工作站接收切割数据。
激光切割的原理是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射材料快速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点。同时，与光束同轴的高速气流吹走熔化的材料，从而切割工件。激光切割是热切割方法之一。
激光切割技术的特点：
精度高。定位精度0.05mm，重复定位精度0.02mm。
切缝窄。激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很陕加热至气化程度，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。切口宽度一般为0.10-0.20ram。
切割面光滑。切割面无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ral2.5；A内。
速度快。切割速度可达10m/min，Z大定位速度可达70m/m/n，比线切割的速度快很多。
切割质量好。无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。
不损伤工件。激光切割头不会与材料表面相接触，保证不划伤工件。
不受被切材料的硬度影响。激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工，不管什么样的硬度，都可以进行无变形切割。
不受工件外形的影响。激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割管材及其他异型材。
可以对非金属进行切割加工。如塑料、木材、PVC、皮革、纺织品和有机玻璃等。
节约模具投资。激光加工不需模具，没有模具消耗，无须修理模具，节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，尤其适合大件产品的加工。
节省材料。采用电脑编程，可以把不同外形的产品进行整张板材料套裁，大限度地提高材料的利用率。
缩短了新产品制造周期。新产品试制，数量小，结构不确定、随时会改动，根本不能出模具，激光切割机大大缩短了新产品制造周期，减少了模具投入。
激光切割的分类
激光切割可分为四大类:激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划线及控制断裂。
1)激光汽化切割
用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速升高，在短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸汽。这些蒸汽高速喷出，同时在材料上形成切口。一般材料的汽化热很大，所以激光汽化切割需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割主要用于切割薄的金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡胶等)。
2)激光熔化和切割
激光切割时，金属材料通过激光加热熔化，然后非氧化性气体(Ar、he、N等。)通过与光束同轴的喷嘴喷射，液态金属被气体的强大压力排出，形成切口。激光切割不需要将金属完全汽化，所需能量仅为汽化切割的1/10。
激光切割主要用于切割一些不易氧化的材料或活性金属，如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3)激光氧气切割
激光切割的原理类似于氧乙炔切割。它采用激光作为预热热源，氧气等活性气体作为切割气体。一方面，吹来的气体与切割金属发生反应，引起氧化反应，释放出大量的氧化热；另一方面，熔融氧化物和熔体被吹出反应区，在金属中形成缺口。由于切割过程中的氧化反应产生大量的热量，激光氧切割所需的能量仅为熔化切割的1/2，切割速度比激光汽化切割和熔化切割快得多。激光切割主要用于碳钢、钛钢、热处理钢等易氧化金属材料。
4)激光划线和断裂控制。
激光划片是用高能量密度的激光扫描脆性材料的表面，使材料受热蒸发成小凹槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿着小凹槽开裂。用于激光划线的激光器一般是Q开关激光器和CO2激光器。
断裂控制是利用激光刻槽产生的陡峭温度分布，在脆性材料中产生局部热应力，使材料沿小槽断裂。
激光切割的应用范围
大多数激光切割机都是由数控程序控制，或者做成切割机器人。激光切割作为一种精 密加工方法，几乎可以切割所有材料，包括金属薄板的二维或三维切割。
在汽车制造领域，车顶窗等空间曲线的切割技术得到了广泛的应用。德国大众汽车公司使用功率为500W的激光切割复杂的车身薄板和各种曲面零件。在航空航天领域，激光切割技术主要用于切割特殊航空材料，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、陶瓷和应时等。激光切割加工的航空航天零件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。
激光切割成型技术也广泛应用于非金属材料领域。它不仅能切割高硬度和脆性的材料，如氮化硅、陶瓷、应时等。它还可以切割和加工柔性材料，如布，纸，塑料板，橡胶等。如果用激光裁剪衣服，可以节省10% ~ 12%的衣服，效率提高3倍以上。
上一篇：激光切割发展趋势 下一篇：预埋件加工难点、要点解析