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0431-81702023
光學工程
大型激光切割設備加工工藝
      1.工藝簡介
      激光切割是一種高能量密度可控性好的無接觸加工。它將激光束聚焦成最小直徑可小于0.1mm的光點,使焦點處的功率密度可超過107W~108W/㎝2,被照射的材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發形成小孔。隨著光束與材料相對線性移動,使小孔連續形成寬度約0.1mm的切縫。切割時還加與被切材料相適應的輔助性氣體,以加速材料的熔化、吹走熔渣或保護切縫不被氧化。
許多金屬材料,不管它有什么樣的硬度,都可以用激光進行無變形的切割。大多數有機與無機材料都可以用激光切割。常用的工程材料中,除銅材外,包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金以及大多數鎳合金等都可以實施激光切割。
      2.·切縫最窄,熱影響區最小,工件局部變形極小,無機械變形。 
·     是一種可控性好的無接觸加工。無刀具磨損,任何硬度的材料(包括非金屬)都能切割。 
     ·具有廣泛的適應性和靈活性,易于自動化,有無限的仿型切割能力。
與傳統的板材切割方式相比,激光切割有明顯的優勢。它切割速度快,生產效率高;切割質量好、切縫窄;材料適應性好,無刀具磨損;不管是簡單還是復雜零件,都可以用激光一次精密快速成形切割;自動化程度高、操作簡單、勞動強度低,沒有污染;生產成本低,經濟效益好;該技術的有效生命周期長。
      激光切割與常規加工方法相比,同樣具有明顯的優勢。在熱切割方法中,氧可燃燒(如乙炔)切割和等離子切割都不能像激光束那樣集中能量于一個極小區域,結果導致切口寬、熱影響區大和較明顯的工件變形。氧可燃燒切割設備小、投資少,可切割厚達1m的鋼板,是很靈活的切割工具,主要用來切割低碳鋼。但是由于它熱影響區大、切割速度低,切口呈現嚴重的鋸齒狀和波折狀。因此,它很少被選用于切割20mm以下厚度且要求尺寸精確的材料。等離子切割與激光切割速度相仿,明顯高于乙炔火焰切割。但其切割能量較低,切邊頂部呈圓頭狀,切邊明顯起波形。在操作中,還要防止由電弧產生的紫外線輻射對操作者帶來的傷害。
      與激光切割相比,等離子切割略勝一籌之處在于:它較適合切割較厚鋼板和對光束反射率高的鋁合金等。但是,激光能切割非金屬,而其他熱切割方法則不能。在機械沖壓加工方式中,采用模沖方法生產大批量零件,具有零件成本低、生產周期短的優勢,但這種方法對設計上的變化較難適應,設備專用、制造周期長、造價高。對中小規模的企業來說,激光切割的特長就會充分顯示。激光切割便于工件緊密編排套裁,比起每個工件周圍需預留較多材料余量的模沖更節約材料。對于需要分段沖切的大而復雜的零件,就需要用沖床沖切,導致切邊呈許多小貝殼狀刃口,產生大量邊角余料。對于薄金屬采用鋸切方式,其切割速度比激光切割慢很多。而且,激光作為一種靈活的無接觸、仿形切割工具,可以從材料任何一點開始向任何方向切割,這一點對鋸切來說,是望洋興嘆的。采用電火花或線切割等方法用于堅硬材料的精細加工,雖然切口較平整,但切割速度要比激光切割慢幾個數量級。水切割雖然可以切割許多非金屬材料,但運行費用較高。

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