激光切割加工为什么适合金属切割?
主要是因为金属用激光进行切割上本身没有毛刺、褶皱、切口小、精度高、而且效果比离子切割还要好.并且现在激光切割可以进行系统化操作,使用上非常方便,根据图纸就能进行切割工作,同时也比冲切、模型压成工艺上使用更加方便.激光切割看上去比模冲切割慢,但是就算是长时间使用模具上也不会有耗损情况,所以也不需要定期更换模具,而且同时还解决时间进行修改模具安装模具的工作,这样就节省了生产耗材,同时也省下不少资金.
大部分的金属材料都能被激光进行切割工作,这也使得激光切割在工业制造上有非常重要的地位,不过很多金属材料切割上很多都不需要考虑金属本身的硬度问题,因为都可以进行无变形进行切割,这也是为什么激光切割广泛应用于金属切割市场工作的原因之一.不过同时也有很多金属是属于高反射率材料金属,有非常良好的热传导性能,用激光切割上就非常难以进行,因为这些材料会迅速的反射热量同时吸收的热量也会进行迅速传递散开,热量就难以让局部过热达到切割效果.
同时切割上的尺寸和形状变化中,切割方式上激光切割上更加,同时也有更优良的表现效果,切割上本身价格也比较低廉,同时还能在切割边缘产生一个浅硬化层,能提高模具边缘部分的耐磨性能,这样也同时提高了被激光切割金属的寿命.
激光切割加工的原理是什么?
激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面,在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的.激光切割,由于是用不可见的光束代替了传统的机械刀,激光刀头的机械部分与工作无接触,在工作中不会对工作表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时.
激光切割主要是CO2激光切割,CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿轨迹作相对运动,从而形成形状的切缝.CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是:(1)切割质量好.切口宽度窄(一般为0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距误差0.1-0.4mm,轮廓尺寸误差0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5-25μm),切缝一般不需要再加工即可焊接.(2)切割速度快.例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形小.(3)清洁、安全、无污染.大大改善了操作人员的工作环境.当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平.
激光切割加工的应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人.激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割.
在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用.德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件.在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等.用激光切割加工的航空航天部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等.
成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用.不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高***3倍以上.
