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在汽車制造領(lǐng)域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應用。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應用。如氮化硅、陶瓷、石英等;柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等。
激光切割與其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為如下幾個方面。 激光切割時割炬與工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過程噪聲低,振動小,無污染。
激光切割設(shè)備的價格相當貴,約150萬元以上。但是,由于降低了后續(xù)工藝處理的成本,所以,在大生產(chǎn)中采用這種設(shè)備還是可行的。由于沒有刀具加工成本,所以激光切割設(shè)備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。激光切割設(shè)備通常采用計算機化數(shù)字控制技術(shù)(CNC)裝置,采用該裝置后,就可以利用電話線從計算機輔助設(shè)計(CAD)工作站來接受切割數(shù)據(jù)。
⑴材料表面在激光束的照射下很快被加熱到燃點溫度,隨之與氧氣發(fā)生激烈的燃燒反應,放出大量熱量。在此熱量作用下,材料內(nèi)部形成充滿蒸汽的小孔,而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。
?、迫紵镔|(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高,燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然,氧氣流速不是越高越好,因為流速過快會導致切縫出口處反應產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻,這對切割質(zhì)量也是不利的。