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早在上世紀(jì) 70 年代,激光就被用于切割。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,激光切割更被廣泛應(yīng)用于鈑金,塑料、玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體以及紡織品、木材和紙質(zhì)等材料加工。
未來幾年里,激光切割在加工和微加工領(lǐng)域的應(yīng)用同樣會獲得實質(zhì)的增長。
當(dāng)聚焦的激光束照到工件上時,照射區(qū)域會急劇升溫以使材料熔化或者氣化。一旦激光束穿透工件,切割過程就開始了:激光束沿著輪廓線移動,同時將材料熔化。通常會用一股噴射氣流將熔融物從切口吹走,在切割部分和板架間留下一條窄縫,窄縫幾乎與聚焦的激光束等寬。
自動尋邊:
如下圖所示,當(dāng)板料放到工作臺上時,如果歪斜,切割時可能造成浪費。如果能夠感知板料的傾斜角度和原點,則可調(diào)整切割加工程序,以適合板料的角度和位置,從而避免浪費。自動尋邊功能應(yīng)運而生。
啟動自動尋邊功能后,切從P點出發(fā),自動測得板料兩垂直邊上的3點:P1、P2、,并據(jù)此自動計算出板料的傾斜角度A,以及板料的原點。
借助自動尋邊功能,省卻了早先調(diào)整工件的時間——在切割工作臺上調(diào)整(移動)重達數(shù)百公斤的工件不是件易事,提升了機器的效率。
一臺技術(shù)先進功能強大的高功率激光切割機,是光、機、電一體化的復(fù)雜系統(tǒng)。細微之處,往往隱藏奧妙。讓我們一起來窺探其奧妙。
集中穿孔加工工藝(完成所有輪廓的穿孔→回到起點→切割所有輪廓),與常規(guī)加工工藝相比,集中穿孔時,機器的運行軌跡總長是增加了的。那為什么還要采用集中穿孔呢?
集中穿孔可避免過燒。厚板穿孔過程中,在穿孔點周圍形成熱量聚集,如緊接著切割,就會出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。采用集中穿孔工藝方式,完成所有穿孔、返回起點再切割時,由于有充分的時間散熱,就避免了過燒現(xiàn)象。
它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。
控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。