激光切割机在切割过程中,光束经切ge头的透镜聚焦成一个很小的焦点,使焦点处达到高的功率密度,其中切ge头固定在z轴上。这时,光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分热量,材料很快被加热到熔化与汽化温度,与此同时,一股高速气流从同轴或非同轴侧将熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着焦点与材料的相对运动,使孔洞形成连续的宽度很窄的切缝,完成材料的切割 。
激光切割
对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的金属材料,焦点在表面上; 6mm的碳钢,焦点在表面之上; 6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。影响切割质量的因素有:合金成分、材料显微结构、表面质量、表面处理、反射率、热导率、熔点及沸点。
激光切割的应用领域
国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
(1)采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
(2)为了提高生产效率,研究开发各种切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,目前切割系统的切割速度已超过100m/min。
(3)为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。如艺术照相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所的中英文字体。
因为其数控程序是由CAD图形-几何位图-以非均匀有理B样条曲线为基础的PLC控制程序同步转化的,不存在人为误差,再加上精密机床保证,机械精度理论上误差在±0.02mm,由于环境原因实际上误差在±0.05mm左右。而且排料可以用软件来排。激光切割的切缝窄,工件变形小激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。排料随心所欲,材料利用率通常≥80%.加工精度、切割面粗糙度、热影响区范围和加工速度均能满足要求。
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