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激光切割的主要特性

時間:2019-04-17 點擊:次
切縫窄工件變形小
激光束聚焦成很小的光點,使焦點處达到很高的功率密度。这時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分,材料很快加熱至汽化程度,蒸發形成孔洞。随着光束與材料相對線性移动,使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小,基本沒有工件變形。
切割過程中還添加與被切材料相适合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作为輔助汽體與熔融金屬産生放熱化学反應氧化材料,同時幫助吹走割縫内的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣,棉、紙等易燃材料切割使用惰性汽體。進入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡,防止煙塵進入透鏡座内污染鏡片并導致鏡片過熱。
大多數有機與無機材料都可以用激光切割。在工业制造系統占有份量很重的金屬加工业,許多金屬材料,不管它是什麼樣的硬度,都可以進行無變形切割。當然,對高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導體,因此激光切割很困難,甚至不能切割。激光切割無毛刺、皺折、精度高,優于等離子切割。對許多機電制造行业来說,由于微機程序控制的現代激光切割系統能方便切割不同形狀與尺寸的工件,它往往比沖切、模壓工藝更被優先選用;盡管它加工速度還慢于模沖,但它沒有模具消耗,無須修理模具,還節約更換模具時間,從而節省了加工费用,降低了生産成本,所以從總體上考慮是更合算的。
無接觸加工
激光束聚焦後形成具有極強能量的很小作用點,把它應用于切割有許多特點。首先,激光轉換成驚人的熱能保持在極小的區域内,可提供⑴狹的直邊割縫;⑵最小的鄰近切邊的熱影響區;⑶極小的局部變形。其次,激光束對工件不施加任何力,它是無接觸切割工具,这就意味着⑴工件無機械變形;⑵無刀具磨損,也談不上刀具的轉換問題;⑶切割材料無須考慮它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性強,并有高的适應性和柔性,因而⑴與自动化設備相結合很方便,容易實現切割過程自动化;⑵由于不存在對切割工件的限制,激光束具有無限的仿形切割能力;⑶與計算機結合,可整張闆排料,節省材料。
适應性和靈活性
與其它常規加工方法相比,激光切割具有更大的适應性。首先,與其他熱切割方法相比,同樣作为熱切割過程,别的方法不能象激光束那樣作用于一個極小的區域,結果導致切口寬、熱影響區大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬,而其它熱切割方法則不能。
一般来說,激光切割質量可以由以下6個标準来衡量。
⒈切割表面粗糙度Rz
⒉切口挂渣尺寸
⒊切邊垂直度和斜度u
⒋切割邊緣圓角尺寸r
⒌條紋後拖量n
⒍平面度F