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济南激光切割定制浅谈激光切割加工技术

发表时间:2018-06-09 09:16  责任编辑:济南瑞福不锈钢乐仑彩票  点击:

  激光切割技术正朝高速度、多自由度、大幅面大厚板、高智能化方向发展。激光切割成了激光加工行业中重要的应用技术之一,是不可缺少的钣金加工手段,已广泛用于汽车、船舶、航空、机械制造、化工、轻工、电器与电子、石油及冶金等行业。

  结合生产实际,本文从以下个方面对普通激光切割工艺进行认识与理解。

  1激光切割原理

  激光是一种高亮度、方向性好以及单色性好的相干光。聚焦后的激光束照在任何坚硬的材料上都将产生上万度的高温。在此高温下,任何坚硬的材料都将瞬时急剧熔化和蒸发,并产生很强烈的冲击波,使熔化物质爆炸式地喷射去除。

  2激光切割分类

乐仑彩票   激光切割的分类标准有多种,一般根据激光切割原理和激光器对激光切割工艺进行分类,此外还可按组成结构、切割材料、工作空间等进行分类。

  先,按照切割原理分类,可以分为:汽化切割、高压气聚焦熔化切割、氧化熔化切割。

  汽化切割:在高功率密度激光束的加热下,0.5~6.0mm板材表面温度会迅速升至沸点温度,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料气化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。切割气体一般用氮气或氩气。

  高压气聚焦熔化切割:当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞,其将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。切割气体一般用氮气。

  氧化熔化切割:熔化切割通常使用惰性气体,但如果代之以氧气或其他活性气体,材料会在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应,从而产生另一热源,即为氧化熔化切割,可获得较高的切割速度。切割气体一般用氧气。

乐仑彩票   其次,按常用激光器分类,可以分为:CO2激光切割、YAG激光切割、光纤激光切割。

乐仑彩票   CO2激光切割:用于切割薄金属、纸张、林材、塑料、纺织品及其他非金属材料。

  YAG激光切割:可用于切割金属、陶瓷、塑料和石墨复合材料。

  光纤激光切割:可用于切割金属、陶瓷、塑料和石墨复合材料。不仅提供了CO2激光切割可实现的速度和切割质量,而且维护和操作成本低,是未来激光切割发展的趋势。

激光切割加工工艺

  3激光切割加工工艺参数

  切割表面的质量和切割速度是激光切割质量和工效的标志。激光切割质量和切割速度与激光功率、激光束横模结构、光束直径、激光输出参数的稳定度有关;与材料表面的反射率、热传导率及板材厚度有关;与聚焦系统的焦距、激光焦点尺寸和位置、聚焦深度、透镜材料、透镜的冷却方式有关;与辅助气体的种类、气体压力、气体流量、喷气嘴与材料表面的距离有关。

  当激光器与聚焦系统确定后,为了获得切割精度高的切割表面,激光切割的工艺参数主要是调整激光功率、光路、切割速度、工作气体、辅助气体及切割路径的优化等。

乐仑彩票   先,激光速度的选择。

  当激光器、聚焦系统、加工材料确定后,为了获得切割精度高的切割断面,激光切割的工艺参数主要是调整激光功率、切割速度、辅助气体流量和喷气组离加工材料表面的距离。切割速度是一个至关重要的工艺参数,切割时,需要根据激光器功率大小和工件的厚度确定激光加工的合适切割速度。当切割速度选择过小时,由于光束在同一位置作用时间过长,能量聚焦会使切割表面产生裂纹或烧焦现象;而切割速度选择过大,则不能切割工件。因此,加工速度的选择,应综合考虑激光器切割时的加工速度与其输出功率的关系。

  其次,激光切割路径的优化。

  根据激光加工的特性,该系统需做到可自动将工艺信息添加到图形中,其中包括自动给出切入、切出点,对内轮廓切割,选择长的线段或圆弧的中点作为进刀点,并在此处加一与该线段或圆弧相内切的圆弧作为辅助进、出刀路径;对外轮廓切割选择进出点的原则是:选择尖角顶点作为进出点,并向外延长该角的两边作为辅助进出路径,若图形中无尖角,则选择长圆弧的中点作为进刀点,并在该点做该圆弧的外切线,作为辅助切入、出路径,从而确保进、出刀点的切割质量。

  另外,该系统好也能做到,使用户也可通过入机交互方式绘出进、出刀点及修改辅助路径长度。这样,才能尽可能减少激光切割过程中的停切和起切次数,大限度地保证激光的连续切割,提高切割边缘质量的加工效率。

  4激光切割在实际生产中的应用

  4.1在薄板加工中的应用

  充分利用软件优势,提高薄板材料的利用率。某激光切割机配套的编程软件为AMLASER,它的CAD工作平台为CAD KEY7。0,辅以Lnest(优化排料),旋转支撑等较有特色的功能。Lnest可在定尺材料上优化排列相同料厚的多种不同件,利用这一功能用激光切割薄板可省略开料这一工序,降低工时,同时可减少材料装夹次数。

  由于其存在加工死区,减少装夹次数就意味着节省材料,减少加工辅助时间。瑞士某激光切割机不需要夹紧待加工的板材,不仅不存在加工死区,而且加工速度成倍的提高。编制切割方案时可根据生产计划把相同料厚的多种不同件排列在定尺材料上,提高材料的利用率。

  加工过程中应减少模具数量、加快产品开发速度。因为,近年来在纺织机械产品中少切削、无切削以及钣金件所占的比重越来越大,如果没有比较的工艺设备,那么每种钣金类件在落料生产工序中的工作量非常大。大部分落料需要利用模具,而模具的设计、生产需要相当的时间。

乐仑彩票   另外,一个新产品在试制过程中往往是单件量生产,而且件须根据试制情况作相应改动,这样一来利用模具生产成本就太高了。用激光切割落料可节省大量模具的投入,使生产的准备时间缩短,产品开发速度加快。激光切割冲压件还可提高模具设计的准确性。因为,落料作为拉仲成型的前道工序,其落料尺寸往往需要修正。而利用激光割出的冲压件在成形模上试加工,就可准确的定出落料模的尺寸,为以后大批量生产时设计模具打下基础。

激光切割非标定制

  4.2在中厚板加工中的应用

  对于具有复杂型腔、精度比较高的中厚板,如果用数控冲床来加工,也是一种加工方法,但只有数控冲床的步进冲切的间隔越小,件加工的精度才能越高,所以相对来说加工的时间就长了,效率不高不经济,并且容易损坏刀具。如果用加工中心来加工,它能保证件的高精度要求,但是加工时间更长,不适合短期需要使用的件的加工。对于精度不是很高的件加工,没有这个必要,况且加工中心加工的成本很高,而使用激光加工,就能够比较快的对精度比较高的中厚板加工。

  4.3在复杂管件上的加工

  高速弹力丝机热箱部件中的盛液管是一个比较复杂的不锈钢圆管件,管壁厚度2mm,管身上在不同角度、不同长度上分布着不同直径的圆孔、椭圆孔以及尺寸较大的多个长方孔,尺寸精度、位置精度要求较高。以前用专用组合冲模加工,由于受定位精度、冲裁力以及模具失精的影响,件质量一直不能令人满意。而用激光切割机加工,辅助动力头和配套夹具解决了装夹定位的问题,产品质量明显提高,达到了设计要求。

  4.4在特殊材料上的应用

  切割铝和铝合金应该用连续切割模式,尽管锃板反射率和导热性高,也可以切到8mm。当用氧气切割时,切面粗糙、毛刺少,但难清除。当用氮气保护切割时,切面光滑,4mm以下的切缝没有毛刺。随着厚度增加,毛刺会增多并越难清除。切割钛板时使用氮气或氩气作为切割保护气体,计算机中有切割参数。用氮气保护切割时,切面微黄色;用氩气保护切割时,切面白色。切割铜时,必须要用氧气切割,厚度可达3mm。对于合成材料,可用来加工的有热塑塑料、热固塑料和合成橡胶。激光还可以用来切割木材、皮革、厚纸板和纸,但切边会烧焦(变黄),切割速度越高,炭化越少。切割胶合板时,不能保证切面光洁,因为不同的胶有不同的分解特性。

  以上信息由济南激光切割加工——济南瑞福不锈钢乐仑彩票引进德国原装进口通快激光切割机和德国罗芬激光切割设备是目前山东地区功率较大(6000W)加工尺寸大(1.5m×6m)和(3200W)加工尺寸大(1.5m×3m)四台激光切割设备实现了钣金加工无模化、柔性化。,如需了解更多详情,请登录官方网站详细咨询!,我们期待您的来电。

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