激光切割机
工作原理:
激光切割机是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。
随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。
激光切割机的功能有哪些:激光切割机的功能有哪些?
激光切割机功能众多,目前广泛应用于各个领域,如:家具、家居、纺织服装、医疗器械、航空航天制造、汽车船舶、钣金加工、五金制品、电子家电、广告行业等。是一种制造工业激光加工。
激光切割机的用途是什么?
激光切割一般有以下主要用途:
1)激光汽化切割是利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速升高,在极短的时间内达到材料的沸点。时间,材料开始蒸发并形成蒸汽。这些蒸汽以高速喷出,在喷出蒸汽的同时,在材料中形成切口。材料的汽化热一般较大,因此激光汽化切割需要较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、塑料和橡胶等)的切割。
2)激光熔断激光熔断时,通过激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷出非氧化性气体(Ar、He、N等),液态金属被气体的强大压力排出。 ,形成一个切口。激光熔化切割不需要将金属完全汽化,所需能量仅为汽化切割的1/10、激光熔化切割主要用于切割不易氧化或活性金属的材料,如不锈钢、钛、铝及其合金。
3)激光氧气切割激光氧气切割的原理与氧乙炔切割相似。它使用激光作为预热热源,使用氧气等活性气体作为切割气体。一方面,吹出的气体与切削金属发生氧化反应,释放出大量的氧化热;另一方面,熔融氧化物和熔体从反应区吹出,在金属中形成切口。
如上图1,激光器产生激光 ,激光通过反射镜反射,再通过聚焦镜头聚焦在工件中部。
正如用放大镜聚焦太阳光,可以把纸张点燃一样,聚焦的激光也可以把金属和非金属 “点燃”。
再配合辅助气体,把融化和蒸发的粒子吹走。
所以激光加工本质上是热加工。
这就是激光加工的基本原理。
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常用辅助气体及其作用
辅助性气体有如下几个作用。
首先,辅助气体会与金属材料发生化学反应,增加切割能力。
其次,吹掉渣子,清洁缝隙。
第三,气体会冷却狭缝周围的区域,避免材料形状变化。
最后,也是最重要的,是保护聚焦透镜,避免受到燃烧产物的影响。
通常,氧气、氮气和空气将用作光纤激光切割的辅助气体。
它们有如下的功能。
氮气:用于切割不锈钢和铝等金属。它冷却并保护材料。因为这样的材料很容易被氧气变黑,可以通过使用氮气来避免这种现象。适用材料:铝、铝合金 、不锈钢、镀锌钢、黄铜。
氧气:用于切割碳钢。因为碳钢含有很多碳杂质。使用氧气可以大大提高切割速度。但是,其缺点是切割面会变成黑色或淡黄色。适用材料:不锈钢 和碳钢。
空气:由空压机提供压缩空气,价格低。虽然空气中含有大约20%的氧气,但其切割效率远低于氧气,几乎与氮气相同。切割面呈黄色。适用材料:铝、铝合金、不锈钢、镀锌钢、非金属等。
氩气:非常昂贵,不受氧化影响。切割面呈黄色。
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激光切割的优缺点
激光切割的优点是:精度、成本效益、自动化灵活性、适用材料范围广、非接触式切割等。
1
高精度
在大多数情况下,强大的激光以无与伦比的精度熔化和蒸发材料,典型公差为0.003毫米至0.006 毫米。相比之下,等离子切割机的公差通常在0.02毫米左右。
当需要极高的准确度和精度时,激光切割机几乎总是最好的选择。这就是激光切割经常用于公差极其严格的航空航天工业的原因之一。
2
自动化,缩短交货时间,降低成本
由于现代激光切割机高度自动化,因此这项工作几乎不需要人力。
要使用激光切割机加工零件,只需要切割材料、激光切割机和可以加载到计算机中的示意图即可。即使对于小批量项目,这也降低了总成本,尤其是与传统制造相比。
3
非接触式切割
在激光切割的情况下,只有光束与材料接触。因此,不存在可能磨损刀具的机械摩擦。
4
灵活性高,可以处理复杂零件
高功率激光可用于在非常窄的材料上,并且对正在切割的区域几乎不会产生翘曲或变形。
通过编程,可以快速轻松地创建复杂的几何形状。激光切割不需要为每个单独的切割更换刀具,相同的设置适用于在相同的材料厚度内切割许多不同的形状。
5
不会造成损坏或翘曲,即使是薄材料
关于激光切割的一个常见误解是,高热量会导致大量变形和翘曲。但这是个错误。激光切割的热影响区实际上非常小,通常不会导致零件或组件的公差问题。
因此,激光实际上非常适合切割极薄的材料。激光切割材料的速度如此之快,以至于它不会变得过热和翘曲。
6
几乎可用于任何材料
激光切割机几乎可以用于任何材料。从不锈钢等黑色金属到铜、铝、黄铜,甚至其他材料,如复合材料、木材、塑料,甚至某些类型的纺织品。激光切割机几乎可以用来切割任何东西。
虽然激光通常不适合加工极厚的金属(可用水刀或等离子切割),但激光切割的多功能性使其成为现代加工的关键部分。
激光切割机有什么功能?
1、装饰行业:由于激光切割机速度快,切割灵活方面,许多复杂的图形能够快速成形,深得装饰公司喜爱,只要是客户想要的,通过CAD做好图之后,直接就可以采用相关材料切割出来,定制化丝毫没有任何问题。
2、汽车行业:很多边角比如汽车车门,汽车排气管等等经过成形之后一些多余的边角或者毛刺需要处理,如果采用人工的话,一精度很难达到,二效率很多,采用机器人激光切割机能够快速批量处理。
3、广告行业:由于定制化非常多,采用传统方式效率很低,激光切割机非常适合该行业,不管什么样子的字,不管多少不同公司,都能够快速切割出来。
4、厨具行业:现在房子越来越多,装修越来越多,厨具相关类产品需求越来越大,激光切割机非常适合切割薄板不锈钢,速度快,精度高,效果好,而且可以实现定制和个性化产品开发,深得厨具厂家喜爱。
5、灯具行业:目前主流户外灯具都是大管子,不同种类切割,而且复古产品越来越多,种类越来越多,传统切割方式效率太低,而且不能实现个性化发展,采用激光切割机正好解决了这个问题。
6、钣金加工:简单来说,加工就是各种不同图形零件切割,激光切割机的优势在此行业发展的淋漓尽致。
7、柜子行业:包括配电柜,文件柜等等,都是薄板标准化生产,要求效率,采用激光切割机四工位或者六工位非常合适,效率高,对于特定板材甚至可以双层切割。
8、健身器材:由于国家对运动健康重视以及个人健康理念发展,广场健身器材以及家用健身器材等等都迅速发展起来,需求量特别大,基本都是一些管材类切割,采用管材激光切割机非常方便快捷。