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不锈钢加工:激光切割的原理与应用

1. 激光汽化切割。应用高能量密度的激光束加热工件,使温度疾速上升,在十分短的时间内到达资料的沸点,资料开端汽化,构成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在资料上构成切口。资料的汽化热普通很大,所以激光汽化切割时需求很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于极薄金属资料和非金属资料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

2. 激光凝结切割。激光凝结切割时,用激光加热使金属资料凝结,然后经过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依托气体的强大压力使液态金属排出,构成切口。激光凝结切割不需求使金属完整汽化,所需能量只要汽化切割的1/10。激光凝结切割主要用于一些不易氧化的资料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。

3. 激光氧气切割。激光氧气切割原理相似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发作氧化反响,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和凝结物从反响区吹出,在金属中构成切口。由于切割过程中的氧化反响产生了大量的热,所以激光氧气切割所需求的能量只是凝结切割的1/2,而切割速度远远大于激光汽化切割和凝结切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处置钢等易氧化的金属资料。 佛山钣金加工

4. 激光划片与控制断裂。激光划片是应用高能量密度的激光在脆性资料的外表停止扫描,使资料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性资料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器普通为Q开关激光器和CO2激光器。控制断裂是应用激光刻槽时所产生的峻峭的温度散布,在脆性资料中产生部分热应力,使资料沿小槽断开。

1. 切割质量好。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因而激光切割可以取得较好的切割质量。

激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与外表垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。

切割外表光亮美观,外表粗糙度只要几十微米,以至激光切割能够作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接运用。

资料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝左近资料的性能也简直不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何外形好,切缝横截面外形呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙炔切割和等离子切割办法的比拟见表1,切割资料为6.2mm厚的低碳钢板。

2. 切割效率高。由于激光的传输特性,激光切割机上普通配有多台数控工作台,整个切割过程能够全部完成数控。操作时,只需改动数控程序,就可适用不同外形零件的切割,既可停止二维切割,又可完成三维切割。

3. 切割速度快。用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割 5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。资料在激光切割时不需求装夹固定,既可俭省工装夹具,又俭省了上、下料的辅助时间。

4. 非接触式切割。激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同外形的零件,不需求改换「刀具」,只需改动激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。

5. 切割资料的品种多。与氧乙炔切割和等离子切割比拟,激光切割资料的品种多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合资料、皮革、木材及纤维等。但是关于不同的资料,由于本身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割顺应性。