激光切割技术激光切割技术原理:激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面,在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。特点:速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄( ~ );切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好, 不损伤材料表面; 数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。激光可切割的材料很多,包括有机玻璃、木板、塑料等非金属板材,以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝板等多种金属材料。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。应用:德国巴伐利亚洲激光技术中心( BLZ )研发出铝泡沫夹层材料( AFS )的激光切割技术, AFS 是一种卓越的汽车轻量化复合材料,其芯部为铝金属泡沫材料,外层是两个很薄的包覆薄板材(件),重量轻,刚性好,且强度高,可任意成形。 AFS 应在形成泡沫和非泡沫状态下被激光切割(加工)。机器人辅助激光切割塑料的一个典型例子是大众汽车公司的高尔夫 IV型轿车 C柱的内衬件。应用二氧化碳激光器,并直接安装在机器人手臂上,切割这种 3D-- 塑料内衬部件的外轮廓、切出通风孔和安全带的固定孔。大众应用的这种激光束切割技术,不仅作业速度快,而且切割面质量均匀一致。激光切割技术概述激光切割技术概述激光束聚焦成很小的光点其最小直径可小于 ) ,使焦点处达到很高的功率密度可超过 106W / cm2) 。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化湿度,蒸发形成孔洞。星空体育登录随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如 左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。大多数有机与无机都可以用激光切割。在工业制造占有分量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它具有什么样的硬度,都可进形无变形切割(目前使用最先进的激光切割系统可切割工业用钢的厚度已可接近 20mm ) 。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割(某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割,由于极高的脉冲波峰值功率,会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高)。激光切割无毛刺,皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说,由于微机程序的现代化激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件(工件图纸也可修改),它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度慢于模冲,但它没有模具消耗,无需修理模具,还节约更换模具时间,从而节省加工费用,降低产品成本,所以从总体上讲在经济上更为合算。另一方面,从如何使模具适应工件设计尺寸和形状变化角度看,激光切割也可发挥其精确、重现性好的优势。作为层叠模具的优先制造手段,由于不需要高级模具制作工,激光切割运转费用也并不昂贵,因此还能显著地降低星空体育登录星空体育登录