激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝。切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。
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。激光切割的优点激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。
切割穿孔技术
对于δ0.5mm~δ6mm厚的板材.大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孔处开始切割。
对于没有冲压装置的激光
切割机一般用脉冲穿孔的基本方法--脉冲穿孔:金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%。当功率密度超过106W/cm²的聚焦激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。常用空气或氮气作为辅助气体,每个脉冲激光只产生小的微粒喷射。逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。激光切割机柔性化程度高,切割速度快,出产效率高,产品出产周期短,为客户赢得了广泛的市场,该技术的有效生命期长,国外超过2毫米厚度的板材大都采用激光切割机,很多国外的专家一致以为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。(注:产生高峰值功率脉冲激光的元气件电子管寿命约20000小时.价格昂贵.对6≤3薄板好采用预冲孔工艺,6≥3的板料才采用脉冲穿孔工艺)。
激光切割具有广泛的适应性和灵活性
与其它常规加工方法相比,激光切割具有更大的适应性。与其他热切割方法相比,同样作为热切割过程,别的方法不能象激光束那样作用于一个的区域,结果导致切口宽、热影响区大和明显的工件变形。激光能切割非金属,而其它热切割方法则不能。
再次,激光束可控性强,并有高的适应性和柔性,因而:(1)与自动化设备相结合很方便,容易实现切割过程自动化;(2)由于不存在对切割工件的限制,激光束具有无限的仿形切割能力;(3)与计算机结合,可整张板排料,节省材料。