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激光切割是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統(tǒng),聚焦成高功率密度的激光束。如超過35℃需更換循環(huán)水,或向水中添加冰塊降低水溫,(建議用戶選擇冷卻機,或使用兩個水箱)。激光束照射到工件表面,使工件達到熔點或沸點,同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對位置的移動,終使材料形成切縫,從而達到切割的目的。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動排版節(jié)省材料,切口平滑,加工成本低等特點,將逐漸改進或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。
激光切割機在切割過程中,光束經(jīng)切割部件的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切割部件固定在z軸上。因此,解決此類問題的關(guān)鍵在于各軸有較好的動態(tài)響應(yīng)性及相互之間的配合的協(xié)調(diào)性,使其能比較嚴格地按照既定目標進行加工動作。這時,光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。
激光切割加工過程中,對于激光切割的粗糙度是有要求的,特別是中厚板的工件,在切割過程中如果不注意的話很有可能造成切割的失誤,所在一般都要求必須控制激光切割機切割面的粗糙度。按規(guī)定穿戴好勞動防護用品,在激光束附近必須佩帶符合規(guī)定的防護眼鏡。對于厚度2mm以上板材的激光切割,切割面粗糙度的分布是不均勻的,沿厚度方向差別很大,其變化狀況有兩個顯著的特點:
1)切割面的形貌分為截然不同的兩部分,上部表面平整光滑,切割條紋整齊、細密,粗糙度值??;下部切割條紋紊亂,表面不平整,粗糙度值大。上部具有激光束直接作用的特點,下部則有熔化金屬沖刷的特征。
2)切割面上部區(qū)域內(nèi)的表面粗糙度大體上是均勻一致的,不隨高度而變化;而下部區(qū)域的表面粗糙度則隨高度而變化,越靠近下緣,表面粗糙度值越大,下緣處的表面粗糙度達到大值。全自動商標切割機能對諸如商標、繡花等圖案進行自動識別和建模、自動搜索,同時也能對與標準圖形特征相似的圖形進行采集和自動識別切割。無論是連續(xù)激光切割機激光切割,還是脈沖激光切割,切割面都顯示有明顯的上、下兩部分,所不同的是脈沖激光切割面上部的切割條紋與脈沖頻率有對應(yīng)關(guān)系:頻率越高,條紋越細密,表面粗糙度越值而連續(xù)激光切割時切割面上部的切割條紋密度和表面粗造度則主要與切割速度有關(guān)。
因此在評價切割面質(zhì)量時應(yīng)以下緣表面粗糙度為基準。但真正的下緣只是一根線,其粗糙度難于測量,這可以通過測量臨近下緣處的粗糙度代替。
切割前應(yīng)先了解可避免加工失敗。激光切割機對新型輕質(zhì)加強纖維聚合體復合材料很難是常規(guī)方法進行加工。在利用激光無接觸切割加工的特點可以對固化前的層迭薄片高速進行切割修剪、定尺,在激光束的加熱下,薄片邊緣被融合,避免了纖維屑生成。
對完全固化后的厚工件,尤其是硼纖維和碳纖維合成材料,激光切割時要注意防止切邊可能會有碳化、分層和熱損傷發(fā)生。工件在切割前,對其進行激光切割的可行性以及切割過程中可能出現(xiàn)的問題要預先予以考慮。正如塑料切割一樣,合成材料切割過程中需要及時排除廢氣。還有一種類型的復合材料,就是單純由兩種性能不同的材料上下復合在一起,為了獲取較好的切割質(zhì)量,激光切割機的原則是先切割具有較好切割性有的那一面。
激光切割機進入切割過程的良性循環(huán),10.6um波長的 CO2激光束很容易被非金屬材料吸收,導熱性不好和低的蒸發(fā)溫度又使吸收的光束幾乎整個輸入材料內(nèi)部,并在光斑照射處瞬間汽化,并終形成了起始孔洞. 可用激光切割機加工的有機材料包括有:塑料(聚合物)、橡膠、木材、紙制品、皮革等。對這樣的加工目的,我們應(yīng)該先在CORELDRAW、AUTOCAD里將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標機,然后存為相應(yīng)的PLT、DXF格式,用激光切割機操作軟件打開該文件,根據(jù)我們所加工的材料進行能量和速度等參數(shù)的設(shè)置再運行即可。而可用激光切割機加工的無機材料包括有:石英、玻璃、陶瓷、石頭等。