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时间: 2021-10-12 来源: 企鹅电竞直播网页版

  在激光数控切割机的激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下,所以该过程被称作激光熔化切割。

  激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参于切割。激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。大切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下,限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。产生熔化但不到气化的激光功率密度,对于钢材料来说,在104W/cm2~105W/cm2之间。

  在近几年的激光加工技术高峰论坛上,我们见到了越来越多的新技术从诞生走向成熟,比如皮秒、飞秒等超快激光技术;比如紫外激光加工;比如光纤激光器的不断完善等等。在这样的行业背景下,激光加工的应用场景不断拓展,逐步深入到了更精细的加工领域,向电子制造业、集成电路行业、通信、机械微加工,以及医器械、美容仪器等新兴行业不断拓展。

  在这样一种趋势的背后,是激光加工正在向智能化、柔性化、敏捷化、信息化进步发展。在生产加工过程中,配备了运动控制系统的激光设备,通过控制光束与工件的运动,可以在一台机床上加工出孔、槽,二维、三维曲面等各种形状,也可以完成钻、铣、镗等动作,不仅高效,而且精准,非常适应流水线生产环境。

  不同激光器对应的工作环境也各有不同,比如中低功率的二氧化碳激光机,就适合非金属材料的切割雕刻加工,在服装、广告、包装等领域广泛应用;而大功率的光纤激光器,适合金属加工,在汽车、机械设备、航空等领域大放光彩。这些不同的应用环境,对运动控制系统也提出了不同的要求。

  目前,运动控制系统的市场份额主要由几大名品牌掌握,国产运动控制系统在中低功率市场更受欢迎,高功率市场则还是以外国系统为主。

  激光具有高能量、高亮度、高方向性的特性,激光切割属于热加工的范畴,主要是应用聚焦的高功率密度激光映照工件,被映照的资料疾速汽化、消融、烧蚀,借助与光束同轴的高速气流,将这局部的残渣吹走,进而完成切割资料的目的。

  脉宽是脉冲持续时间的长短,脉冲越短,峰值功率越高,接触材料时间短,力气大,加工效果好,热影响小,精度高,切割效果更佳。

  1.一机多能:在同一台机床上能分别完成切割、打孔、焊接、表面处理等多种加工,既可分步加工,又可在两个工位同时加工。这对提高生产效率,尤其对于特殊定位要求的加工。比传统加工工艺有着优势。

  2.适应性强:可加工各种材料,包括高硬度、高熔点、高强度及脆性、软性材料,既可在大气中,又可在线.加工质量好:由于激光能盆密度高和非接触柔性加工方式、并可在瞬间内完成.工件热变形小,且无机械变形,对精密小零件的加工非常有利。

  4.加工精度高:对微型陀螺转子,采用激光动平衡技术,其平衡精度可达百分之一或千分之几微米的质量偏心值。又如准分子激光器的光化学加工,准分子激光的光子能量高达7.9eV。大于许多分子的键能在足够的大族密度上它能够光解这祥的分子,因而能引发或控制光化学反应。准分子.膜层淀积和去除便是两个实例。

  5.加工效率高:在某些情况下,用激光切割可提高效率8一20倍,用激光进行深熔焊接时生产效率比传统方法提高30倍。用激光微调薄膜电阻可提高工效1000倍,提高精度1-2个数量级。用激光强化电镀。其金属沉积率可提高1000倍。金刚石拉丝膜用机械方法打孔要花24h,用YAG激光器打孔则只需2s提高43200倍.至于激光雕刻和激光打标,其效率和标记内容的规范更是传统加工方法难以企及的。

  6.经济效益高:与其他方法相比。激光打孔的直接费用可节省25%~75%。间接加工费用可节省50%~75%。与其他切割法相比,用激光切割钢件可降低加工费用70%~90%,激光汽车缸套热处理甲直接费用和间接费用加起来可减少到传统加工方法的l/3~1/4。

  7.节能和省材:激光束的能量利用率为常规热加工工艺的10~1000倍,激光切割可节省材料15%~30%。

  8.无公害和污染:激光束不会发生如电子束那样的射线,无加工污染。无需安装保护装置。

  相较于普通垂直激光切割应用,坡口激光切割应用难度呈几何级增长,数控系统依据数据库控制自动读取回转角度及摆动角度作为轴的偏移补偿,实时地调整回转轴和摆动轴的姿态。与此同时,电容调高监测钢板位置,反馈高度位置信号使切割头以恒定的切割高度完成坡口切割。其中,切割参数需要根据不同的坡口种类以及坡口角度分别设置,穿孔和切割参数需兼顾摆角造成的厚度差异。

  自动调焦作为应用的先决条件之一,自动调焦技术必不可少。自适应镜片在受压情况下,镜片曲率产生变化从而实现焦点移动。通常切割碳钢时,在穿孔阶段使焦点位于钢板内,以较高的激光功率密度实现快速、少熔渣穿孔;而进入切割阶段,设置焦点位于钢板表面之上,以较大的光斑和割缝实现氧气切割。

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