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激光切割加工的試驗(yàn)范圍比較廣,應(yīng)用越來(lái)越普遍:
狹縫窄,工件變形小
激光束聚焦成一個(gè)小光斑,使焦點(diǎn)達(dá)到高功率密度。此時(shí),光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分,材料被迅速加熱到汽化程度并蒸發(fā)形成空穴。隨著光束和材料的相對(duì)線性運(yùn)動(dòng),孔徑連續(xù)形成寬度非常窄的狹縫。切邊受熱量影響較小,工件幾乎不變形。
在切割過(guò)程中,加入適合待切割材料的蒸汽。當(dāng)切割鋼時(shí),氧氣被用作氧化材料,在蒸汽和熔融金屬之間產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng),并有助于吹走狹縫中的爐渣。壓縮空氣用于切割聚丙烯等塑料,惰性氣體用于切割棉花、紙張等易燃材料。進(jìn)入噴嘴的蒸汽還可以冷卻聚焦鏡頭,防止鏡頭進(jìn)入鏡頭支架時(shí)被污染,導(dǎo)致鏡頭過(guò)熱。
大多數(shù)有機(jī)和無(wú)機(jī)材料都可以用激光切割。在金屬加工工業(yè)中,工業(yè)制造系統(tǒng)占據(jù)很重的重量,許多金屬材料可以被切割而不變形,而不管它們的硬度如何。當(dāng)然,反射率高的材料,如金、銀、銅、鋁合金等也是很好的傳熱導(dǎo)體,所以激光切割很難,也不可能。激光切割無(wú)毛刺,無(wú)褶皺,精度高,離子切割。對(duì)于許多機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō),由微機(jī)程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以方便地切割不同形狀和尺寸的工件,這往往比沖壓工藝更受歡迎。雖然它的加工速度比沖壓模具慢,但它沒(méi)有模具消耗,所以節(jié)省了更換模具的時(shí)間,從而節(jié)省了加工成本,降低了生產(chǎn)成本,所以一般是經(jīng)濟(jì)的。
非接觸加工
激光束聚焦后,與能量形成一個(gè)小的作用點(diǎn),應(yīng)用于切割時(shí)具有許多特點(diǎn)。激光能量轉(zhuǎn)換的熱量保持在很小的面積內(nèi),可以提供(1)窄直狹縫;(2)修剪旁邊的小熱影響區(qū);局部變形小。是一種非接觸式刀具,意思是(1)工件無(wú)機(jī)械變形;不存在刀具磨損和刀具轉(zhuǎn)換問(wèn)題;(3)考慮切割材料的硬度,即激光切割能力不受切割材料硬度的影響,所有有硬度的材料都可以切割。第三,激光束高度可控,適應(yīng)性和靈活性高,因此(1)便于與自動(dòng)化設(shè)備結(jié)合,易于實(shí)現(xiàn)切割過(guò)程的自動(dòng)化;因?yàn)榍懈罟ぜ](méi)有限制,激光束具有仿形切割能力;(3)結(jié)合電腦,整板可出料,節(jié)省材料。
適應(yīng)性和靈活性
與其他常規(guī)加工方法相比,激光切割具有很大的適應(yīng)性。與其他熱切割方法相比,作為一種熱切割工藝,其他方法不能像激光束一樣作用在一個(gè)區(qū)域,導(dǎo)致熱影響區(qū)大,工件的切口和變形大。
激光切割存在的問(wèn)題及解決方法;
1、調(diào)整切割線尖角燒蝕
尖角燒蝕主要是由尖角和切削速度的變化引起的,所以尖角燒蝕理論上可以調(diào)整激光切削路線,減小切削速度的變化。在切割過(guò)程中,可以繞過(guò)圓弧,切割速度恒定,圓弧閑置時(shí)可以冷卻切割后的一個(gè)工作邊的溫度。這時(shí)加工另一面時(shí),尖角處的熱量不會(huì)集中,使尖角處的切口完整、光滑。當(dāng)切割路徑調(diào)整為尖角燒蝕時(shí),需要加工人員手動(dòng)調(diào)整,耗費(fèi)人力和時(shí)間,不利于批量生產(chǎn)。如果想解決尖角多,切削量大的問(wèn)題,可以采用補(bǔ)充的方法。加補(bǔ)是指在切割尖角處加一小塊補(bǔ)丁。這種方法可以避免尖角燒蝕,尖角尺寸不會(huì)改變。對(duì)于外部有尖角的樣品板,在添加和補(bǔ)充后,不僅可以傷害用戶,而且可以避免在使用過(guò)程中被觸摸。
2.無(wú)法解決的問(wèn)題的解決方案
分析了激光切割過(guò)程的原因,并針對(duì)這些原因提出了相應(yīng)的解決方案。對(duì)于激光功率低、電流小的問(wèn)題,需要及時(shí)更換激光管,滑動(dòng)大穩(wěn)壓器,通過(guò)激光電流輸出輸出功率。需要合適的切割速度,及時(shí)合理地清潔被污染的鏡子,更換聚焦透鏡。為了解決光路不正確的問(wèn)題,我們可以重新調(diào)整光路,調(diào)整焦距,直到激光在紙上發(fā)出非常圓的光。還應(yīng)注意提前拋光銅和鋁的表面或涂覆吸光材料,以處理高反射率的問(wèn)題。定期清洗噴嘴內(nèi)的異物,增加機(jī)體壓力,及時(shí)更換冷卻系統(tǒng)內(nèi)的蒸餾水。這些措施可以解決密不透風(fēng)的模式問(wèn)題。
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