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          湖南激光切割機原理、分類及特點

          2021-05-06  來自: 大川自動化科技 瀏覽次數:11

          激光切開原理、分類及特色

          (1)激光切開的原理

          湖南激光切割機是運用經聚集的高功率密度激光束照耀工件,使被照耀的資料敏捷熔化、汽化、燒蝕或到達燃點,一起借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,從而完成將工件割開。激光切開屬于熱切開辦法之一。激光切開的原理見下圖。


          湖南激光切割機


          (2)激光切開的分類

          激光切開可分為激光汽化切開、激光熔化切開、激光氧氣切開和激光劃片與操控開裂四類。

          1)激光汽化切開

          運用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度敏捷上升,在十分短的時刻內到達資料的沸點,資料開端汽化,構成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的一起,在資料上構成切斷。資料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切開時需求很大的功率和功率密度。

          激光汽化切開多用于極薄金屬資料和非金屬資料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切開。

          2)激光熔化切開

          激光熔化切開時,用激光加熱使金屬資料熔化,然后經過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態金屬排出,構成切斷。激光熔化切開不需求使金屬完全汽化,所需能量只有汽化切開的1/10。

          激光熔化切開首要用于一些不易氧化的資料或活性金屬的切開,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

          3)激光氧氣切開

          激光氧氣切開原理類似于氧乙炔切開。它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切開氣體。噴吹出的氣體一方面與切開金屬效果,發生氧化反響,放出很多的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反響區吹出,在金屬中構成切斷。因為切開進程中的氧化反響發生了很多的熱,所以激光氧氣切開所需求的能量只是熔化切開的1/2,而切開速度遠遠大于激光汽化切開和熔化切開。

          激光氧氣切開首要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬資料。

          4)激光劃片與操控開裂

          激光劃片是運用高能量密度的激光在脆性資料的外表進行掃描,使資料受熱蒸發出一條小槽,然后施加必定的壓力,脆性資料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。

          操控開裂是運用激光刻槽時所發生的峻峭的溫度散布,在脆性資料中發生部分熱應力,使資料沿小槽斷開。

          激光切開的特色

          激光切開與其他熱切開辦法比較較,總的特色是切開速度快、質量高。具體歸納為如下幾個方面。

          ⑴切開質量好

          因為激光光斑小、能量密度高、切開速度快,因而激光切開可以取得較好的切開質量。

          ①激光切開切斷細窄,切縫兩邊平行而且與外表筆直,切開零件的尺度精度可達±0.05mm。

          ②切開外表光潔漂亮,外表粗糙度只有幾十微米,甚至激光切開可以作為最后一道工序,無需機械加工,零部件可直接運用。

          ③資料經過激光切開后,熱影響區寬度很小,切縫鄰近資料的性能也簡直不受影響,而且工件變形小,切開精度高,切縫的幾許形狀好,切縫橫截面形狀呈現較為規則的長方形。激光切開、氧乙炔切開和等離子切開辦法的比較見表1,切開資料為6.2mm厚的低碳鋼板。

          ⑵切開效率高

          因為激光的傳輸特性,激光切開機上一般配有多臺數控工作臺,整個切開進程可以全部完成數控。操作時,只需改動數控程序,就可適用不同形狀零件的切開,既可進行二維切開,又可完成三維切開。

          ⑶切開速度快

          用功率為1200W的激光切開2mm厚的低碳鋼板,切開速度可達600cm/min;切開5mm厚的聚丙烯樹脂板,切開速度可達1200cm/min。資料在激光切開時不需求裝夾固定,既可節約工裝夾具,又節約了上、下料的輔佐時刻。

          ⑷非觸摸式切開

          激光切開時割炬與工件無觸摸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需求替換“刀具”,只需改動激光器的輸出參數。激光切開進程噪聲低,振動小,沒有污染。

          ⑸切開資料的種類多

          與氧乙炔切開和等離子切開比較,激光切開資料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復合資料、皮革、木材及纖維等。但是關于不同的資料,因為自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現出不同的激光切開適應性。采用CO2激光器,各種資料的激光切開性能見表2。

          ⑹缺點

          激光切開因為受激光器功率和設備體積的約束,激光切開只能切開中、小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切開速度明顯下降。

          激光切開設備費用高,一次性投資大。


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