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光纤激光切割机的原理及应用_苏州科晟恒激光科技有限公司为您解说

来源:科晟恒浏览量:载入中...发布时间:2018.06.13


光纤激光切割机的原理及应用_苏州科晟恒激光科技有限公司为您解说

 光纤激光切割机的工作原理是利用激光器发出的激光束经反射后聚焦成为一个极小的光斑,此光斑照射到材料上使其快速加热至汽化温度,从而实现对金属材料的切割;其切割出来的缝隙非常小在0.1mm左右,切出来的端面光滑,再配合辅助气体(如二氧化碳、氧气、氮气等)切割面比较漂亮,因此很多装饰行业也用光纤的激光切割机来切割。

 激光切割的原理

 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。

 激光切割的分类

 汽化切割

利用高能量密度的激光束加热工件。在短的时间内汽化,形成蒸气。在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要大的功率和功率密度。

激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

 熔化切割

激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体(ArHeN等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10

 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。

 氧气切割

 它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。

 激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

 划片与控制断裂

激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。

控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。

光纤的激光切割其的应用领域

光纤激光切割机是由数控编程即操作系统来控制其运行;也可以做成三维机械手臂的形式即机器人的形状来进行作业。激光切割做为一种新型的、精密的加工方式,可以实现多种材料的加工,当然也包括金属材料如碳钢、不锈钢板材和管材,尤其擅长切割薄板。

比较典型的如汽车制造行业,空间曲线的切割技术在小汽车顶窗的制作过程中得已应用。个案如德国大众汽车公司用功率为500W的激光器实现了汽车钣金各个部件的自由切割,简单或复杂的钣金件都能快速的切割出来,并且保证了其外观的美观度。

在航空航天领域的应用,如发动机火焰筒、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零部件都可以用激光切割的加工方式来实现。

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