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激光切割工艺详解

工艺描述:激光切割技术是利用激光束照射金属板表面时释放的能量来熔化和蒸发金属。激光源一般采用二氧化碳激光束,工作功率为500-2500瓦。这种功率水平低于许多家庭供暖系统所需的功率水平,但通过透镜和镜子,激光束集中在非常小的区域。高浓度的能量使金属快速局部加热和蒸发。此外,由于能量非常集中,只有少量的热量被传递到金属的其他部分,导致变形很少或没有变形。激光可以非常精确地切割形状复杂的钢坯,而且切割钢坯不需要进一步加工。

工艺特点

与其他热切割方法相比,激光切割具有切割速度快、质量高等特点。可以总结如下

优势:

1。切割质量好

激光切割光斑小,能量密度高,切割速度快,可以获得较好的切割质量。

(1)激光切割切口窄、平行、垂直于表面,切割部位尺寸精度可达(+0.05mm)。

(2)切割表面光滑美观,表面粗糙度只有几十微米,即使激光切割也可以作为最后一道工序,无需机械加工,零件也可以直接使用。

(3)激光切割后,热影响区宽度很小,几乎不影响切割缝附近材料的性能。工件变形小,切割精度高,切割缝的几何形状好,切割缝的截面形状呈较规则的矩形。

2。切割效率

由于激光的传输特性,激光切割机通常配备多个数控工作台,整个切割过程可以完全数控化。在操作中,只有更改数控程序才能用于切割不同形状的零件。可用于二维切割和三维切割。

三。快速切削速度

2 mm厚低碳钢板和5 mm厚聚丙烯树脂板的切割速度分别达到600 cm/min和1200 cm/min。激光切割时材料不需要夹紧和固定,既节省了夹具,又节省了装卸辅助时间。

4。非接触切割

激光切割时焊枪与工件无接触,无刀具磨损。为了加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需要改变激光器的输出参数。激光切割工艺噪音低,振动小,无污染。

5。切割材料种类繁多。

与氧乙炔切割和等离子切割相比,激光切割材料种类繁多,包括金属、非金属、金属和非金属基体复合材料、皮革、木材和纤维。然而,对于不同的材料,由于其不同的热物理性质和激光吸收,它们表现出不同的激光切割适应性。

缺点:

1。由于激光功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,切割速度随工件厚度的增加而明显降低。

2。激光切割设备成本高,一次性投资大。

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技术要点

1。激光切割机的机械结构设计。这主要体现在横梁和机床的结构设计上。横梁在设计上必须轻便灵活。机床结构要求高刚性和高稳定性。这是实现高精度激光切割的基本要素。

2。激光切割机数控技术。这需要一个高质量的控制系统。它应具有激光专用控制功能,高速运行时机床运动控制性能良好,具有远程诊断和控制功能。

3。高功率激光束传输和聚焦技术。光束质量是激光切割质量的关键。关键技术包括专有的光束质量控制、光束半径调整、光束腰补偿、视频光束校准系统等。

4。激光切割机的专有技术。它包括边缘监测、电容高度跟踪、切割监测、穿透检测等。

5。激光切割机专用CAD/CAM软件系统。为了配合激光切割的图形转换,使复杂零件的程序编制工作简单流畅,编辑和修改非常方便,有必要开发和设计一套专用的CAD/CAM软件系统。

6。高功率激光切割头的设计。

7。激光切割技术研究


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