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金屬激光切割
金屬激光切割
  • 2018-01-25
  • 瀏覽次數:753
  • 作者:武漢AG亚游8光電科技有限公司
摘要:

激光切割原理:利用經過聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射處的材料短時間內熔化、汽化、燒蝕,並形成孔洞,同時借助於與激光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,隨著激光束和工件的相對運動,使得工件形成切縫,從而實現割開工件的目的。


當聚焦的激光束照到工件上時,照射區域會變得很熱以至於材料熔化或氣化。一旦激光束穿透工件切割工作就開始了: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,在切割部分和板架之間留下一條窄縫。窄縫幾乎和聚焦的激光束本身相同尺寸。因此,可以通過控製激光束來實現切縫的控製。


激光切割示意圖如下:

激光束聚焦成很小的光點(其直徑可小於0.1mm),使焦點處達到很高的功率密度(可超過10^6W/c㎡ ),這是光束輸入(由光能轉換)的熱量大大超過被材料反射、傳導或者擴散部分,材料很快加熱至汽化溫度,蒸發形成孔洞,隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連續形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫,切邊受熱影響很小,基本沒有工件變形。


當然,以上是理想狀態,實際上的生產加工過程中。由於材料的具體材質和工藝控製方法的不同和加工速度、切口精度要求等因素,都對設備的總體結構如運動方式和部件選型等提出了不同的要求。



激光切割的特點:可以在材料的厚度、加工速度、加工精度上實現相當大的跨越。

※ 非接觸加工:沒有常見的機械應力,也不像其他工具那樣會磨損和有後續耗材成本壓力;

※ 精細加工:利用激光可以實現光滑平整無毛刺的成品輪廓和形狀;

※ 局部加熱:熱影響區域小。

※ 靈活:多種形狀和輪廓可以用一種工具加工出來,不同加工可以在一台機器上實現,比如博板金屬零件被切割的同時還可以被打標

※ 經濟性:激光切割設備的初始投資可以被以下特點彌補:加工速度快、質量高、減少後處理以及高質量現代化的生產加工手段的引入(形象和標準作業過程)


從光源上來講,目前市麵上的常規金屬切割的激光源主要有光纖型、YAG型和CO2型。部分精細切割加工還有紫外綠光型。視乎具體材料特性、加工條件、工藝要求等;另外,異型尺寸形狀的金屬工件還有不同的設備結構以應對不同的工藝現場狀況。