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關(guān)鍵技術(shù)編輯
激光切割技術(shù)有兩種: 一種是脈沖激光適用于金屬材料。第二種是連續(xù)激光適用于非金屬材料,后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。
激光切割機(jī)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。在激光切割機(jī)中激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對(duì)于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):
焦點(diǎn)位置控制技術(shù)
激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與面積成反比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機(jī)工業(yè)應(yīng)用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對(duì)于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的 2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對(duì)于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上; 6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。這時(shí),光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)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(shí),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。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。
材料分析
隨著激光切割技術(shù)的發(fā)展,激光切割運(yùn)用的領(lǐng)域也越來越廣泛,適用的材料也越來越多。但是不同的材料具有不同的特性,所以在使用激光切割時(shí)需要注意的事項(xiàng)也不同。
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。激光切割機(jī)的采購(gòu)方法激光加工設(shè)備運(yùn)用在服裝行業(yè)的主要產(chǎn)品有高速激光裁剪機(jī)、全自動(dòng)激光切割機(jī)、激光裁床、互移式雙頭激光裁剪機(jī)、全自動(dòng)激光叨割機(jī)和激光打標(biāo)機(jī)等。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氧化無毛刺的邊緣,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。
激光沖切機(jī)
多年來,國(guó)外發(fā)展了綜合激光切割和機(jī)械沖孔技術(shù)的激光沖切機(jī),這種機(jī)械對(duì)復(fù)雜形狀的工件用機(jī)械方法模沖出內(nèi)孔,然后用激光切割方法切出外緣和需要長(zhǎng)距離切割的線條。
工件在切割前,對(duì)其進(jìn)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(yù)先予 以考慮。比如,此類材料可否進(jìn)行激光切割?其切割的難點(diǎn)在哪里?是否需要對(duì)樣品進(jìn)行試割?如何達(dá)到切割的質(zhì)量和精度的要求?工件切割的基準(zhǔn)起始點(diǎn)放在哪里?等等。
影響激光切割質(zhì)量的因素很多,激光切割的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)過程中的主要因素實(shí)施高度控制,使切割出的工件充分滿足客戶的要求,并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。
除了以上4個(gè)最重要的變量以外,可能對(duì)切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還包括光束參數(shù)(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脈沖波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面狀態(tài)),以及割炬和噴嘴、外光路系統(tǒng)、工件固定等其他因素。
隨著金屬加工行業(yè)的發(fā)展,金屬激光切割機(jī)的優(yōu)勢(shì)也越來越明顯,所占地位比重越來越大。
激光切割機(jī)的用途
激光切割機(jī)—切割樣品(5張)
可以切割的材料有很多,激光切割機(jī)可以對(duì)亞克力、木板、布料、皮革、金屬等進(jìn)行切割,根據(jù)功率幅面的大小可以用在不同的行業(yè)。布料的切割可以用在制衣、地毯、工業(yè)面料等方面,亞克力切割機(jī)可以用在亞克力工藝品制作等方面、木板的切割可以用作模型制作、金屬的切割可以代替原始的切割做各類金屬制品等。4、彩色不銹鋼組合工藝板根據(jù)工藝要求,將拋光發(fā)紋、鍍膜、蝕刻、噴砂等各種工藝集中在同一張板面上進(jìn)行組合工藝加工。 激光切割機(jī)的采購(gòu)方法
激光加工設(shè)備運(yùn)用在服裝行業(yè)的主要產(chǎn)品有高速激光裁剪機(jī)、全自動(dòng)激光切割機(jī)、激光裁床、互移式雙頭激光裁剪機(jī)、全自動(dòng)激光叨割機(jī)和激光打標(biāo)機(jī)等。每——種設(shè)備的不同加:正幅面是 不同的。上述設(shè)備除激光打標(biāo)機(jī)外,都可以進(jìn)行布料裁剪裁片、服裝打樣、商標(biāo)、貼布繡切割、皮革雕花鉆孔、牛仔噴花、繡花等工藝的作業(yè)。而就全自動(dòng)激光切割機(jī)而言,它的平臺(tái)是可以運(yùn)動(dòng)的,與送料裝置配合起來就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加工的目的。激光裁床主要運(yùn)用于大幅面的加工;互移式雙頭激光裁剪機(jī)除秉承了激光裁剪的特點(diǎn)外,它的兩個(gè)激光頭可以——起運(yùn)動(dòng)作業(yè)也可以分開作業(yè);全自動(dòng)商標(biāo)切割機(jī)能對(duì)諸如商標(biāo)、繡花等圖案進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和建模、自動(dòng)搜索,同時(shí)也能對(duì)與標(biāo)準(zhǔn)圖形特征相似的圖形進(jìn)行采集和自動(dòng)識(shí)別切割。)美國(guó)有一個(gè)例子:某企業(yè)用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百余年,上個(gè)世紀(jì)九十年代計(jì)劃更換,因橡木材料不夠現(xiàn)代,采用不銹鋼更換后16天容器因腐蝕泄漏。