金屬激光切割機的介紹及是如何達到切(qiē)割目的的?
金屬激光切割機(jī)是將激光發射的(de)激光。通過光路係(xì)統,將其聚焦成高功率密度的激光束。在國內鋼材整板(bǎn)加工中,經常出現(xiàn)局部加工不(bú)良的現象。這種現(xiàn)象有時是相當隨機的。即使在加工(gōng)機器狀況(kuàng)良好時也會發生。
激光束撞擊工件表(biǎo)麵。工件被帶(dài)到熔點或沸點,而(ér)與光束同軸的高壓氣體將熔化或(huò)蒸發的金屬(shǔ)吹走。隨著光束與工件相對位(wèi)置的移動,使材料(liào)形成(chéng)狹縫,從而達到切割的(de)目的(de)。碳鋼厚板的穿孔問題——在厚板的(de)加工中,穿孔時間占很大比例(lì),各家金屬激光切割機廠家都開發了快速穿孔技術。比較有代表性的是高(gāo)能穿孔(爆(bào)破)。這種(zhǒng)方法的優點是速度快(kuài)(1秒,以(yǐ)t16mm為例——下同)。
優勢1——快
功率1200W的激光可切割(gē)2mm厚的低碳(tàn)鋼板,切割速(sù)度可(kě)達(dá)600cm/min;切割5mm厚聚丙(bǐng)烯樹脂板(bǎn)時,切割速(sù)度可達1200cm/min。激光切割(gē)時不需要夾料。
優勢2——效率高
由於激光的傳(chuán)輸特性,金屬激光切割機一般配(pèi)備多個CNC工作台(tái),整個切割(gē)過程可以完全CNC控製。操作時,隻需改變數控程序,即可適用於不同形狀(zhuàng)零件的切割,既可實現二維切割,也可實現三維切割。
優勢3——切(qiē)割質(zhì)量好(hǎo)
1.激光切割切口窄,切口兩側平行和垂(chuí)直於表麵,切割零件尺(chǐ)寸精度可達(dá)±0.05mm。
2.切(qiē)割(gē)麵光(guāng)滑美觀,表麵粗糙度隻有幾十微米,甚至(zhì)可以用激光切割作為最後一道工序,無(wú)需機械加工,零件可直(zhí)接使用。
3.材料激光切割後(hòu),熱影響區的寬度很小,切縫附(fù)近的(de)材料性能(néng)幾乎不受影響,工件變形小,切割精度高,幾(jǐ)何(hé)形(xíng)狀割縫的形狀好,割縫的橫截麵(miàn)形狀比較規則(zé)的長方形。激光切割(gē)、氧乙炔切割和等(děng)離子切割(gē)方法的比較如表1所示,切割材料為低碳鋼板,厚(hòu)度為6.2mm。
優(yōu)勢4——非(fēi)接觸式切割
金屬激光切割機與工件無直接接觸,無刀具磨損。加工不(bú)同形狀的零件,無需更換“工具”,隻需改變(biàn)激光器的(de)輸出參數即可。激光(guāng)切割過(guò)程(chéng)噪音低、振動小、汙染小(xiǎo)。
1.反應性熔融切(qiē)割
在熔融切割中,如果輔助氣流不僅吹走狹縫中的熔體,還(hái)可以與工件發生反應而發生熱量變化,從而為切割過程增加了另一個(gè)熱源。這種切割稱為反應熔斷切割。通常能與工件發生反應的氣體是(shì)氧(yǎng)氣或含氧的混合物。
當工件表麵溫度達到點(diǎn)火溫度時,會(huì)發生強烈的燃(rán)燒放熱反應,可大大提高激光切(qiē)割的能力。對於低碳鋼和不鏽鋼,燃燒放熱反應提供的能(néng)量為 60%。對於鈦等(děng)活(huó)性金屬,燃燒提供了大約 90% 的能量。
因此,與激光汽化切(qiē)割和(hé)一般熔化切割相比,反應熔化切割需要更低的激光功率密度,僅為汽化(huà)切(qiē)割(gē)的1/20,熔化切割的1/2。但在反應性熔融切削中(zhōng),內燃反應會使材料表麵產生一些化學變化,從而影響工件的(de)性能。
2.激光劃(huá)線
該方(fāng)法主要用於:半導體材料;使用高功率密度的激光束在半導體材料工件表麵繪製淺槽(cáo),因為這種槽削(xuē)弱了半導體材料的結合力。可用機械法或振動法將其破壞。激光劃片的質量(liàng)是(shì)通過表麵碎屑和熱影響區的大(dà)小(xiǎo)來衡量的。
3.冷切
這是近(jìn)年來(lái)隨著紫外波段高功率準分子激光器(qì)的出現而提出的(de)一種新的加工方法。其基本原理:紫外光子的能量類(lèi)似於許多(duō)有機材料的結合能,這(zhè)種(zhǒng)高能光子被用來撞擊有機材料的結合(hé)鍵並使其斷裂。從而達到切(qiē)割的目的。這項新(xīn)技術具有廣闊的應用前景,特別是在電子行業。
總結:金屬(shǔ)激光切割機是(shì)利用(yòng)激光的特(tè)性和透鏡的聚焦,集中能量(liàng)使(shǐ)材料表麵熔化或汽化的一種切割技術。可達到切割(gē)質量好、速度(dù)快、切割材料多、效率高的(de)優點(diǎn)。