激光切割机电气原理图 激光切割的原理及应用( 二 )


③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状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方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板 。
⑵ 切割效率高
由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控 。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割 。
⑶ 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 。材料在激光切割时不需要装夹固定 。
⑷ 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 。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数 。激光切割过程噪声低,振动小,无污染 。
⑸ 切割材料的种类多
与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等 。但是对于不同的材料,由于自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适应性 。采用CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2 。
缺点
激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割厚度较低的板材和管材,工件厚度的增加,切割速度明显下降 。
激光切割设备费用高,一次性投资大 。
激光切割的应用范围
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,用激光切割加工的航空航天零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 。
激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用 。如氮化硅、陶瓷、石英等;柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等 。
【激光切割机电气原理图 激光切割的原理及应用】处于其焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产生10000°C以上的局部高温,使工件瞬间汽化,再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走,从而将工件切穿成一个很小的孔,随着数控机床的移动,无数个小孔连接起来就成了要切的外形 。由于激光切割的频率非常高,所以每个小孔连接处非常光滑,切割出来的产品光洁度很高 。

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