激光切割技術(shù)概要與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
激光束聚焦成很小的光點(diǎn)其最小直徑可小于0.1mm玖瘸,使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度可超過106W/cm2驾窟。這時(shí)光束輸入(由光能轉(zhuǎn)換)的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分该溯,材料很快加熱至汽化濕度岛抄,蒸發(fā)形成洞。隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng),使孔洞連續(xù)形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫弦撩。切邊熱影響很小步咪,基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體益楼。鋼切割時(shí)得用氧作為輔助氣體與溶融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料猾漫,同時(shí)幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣感凤,棉悯周、紙等易燃材料切割使用惰性氣體。進(jìn)入噴嘴的輔助氣體還能冷卻聚焦透鏡陪竿,防止煙塵進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過熱禽翼。
大多數(shù)有機(jī)與無機(jī)都可以用激光切割。在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè)播窒,許多金屬材料硫忆,不管它具有什么樣的硬度,都可進(jìn)形無變形切割(目前使用最先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm)挨这。當(dāng)然袭丛,對(duì)高反射率材料,如金嘹冀、銀饲骂、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導(dǎo)體朽突,因此激光切割很困難旋逛,甚至不能切割。
激光切割無毛刺析口,皺折妥触、精度高,優(yōu)于等離子切割乱归。對(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來說群镰,由于微機(jī)程序的現(xiàn)代化激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件 (工件圖紙也可修改),它往往比沖切腥刹、模壓工藝更被優(yōu)先選用马胧;盡管它加工速度慢于模沖汉买,但它沒有模具消耗衔峰,無需修理模具,還節(jié)約更換模具時(shí)間蛙粘,從而節(jié)省加工費(fèi)用垫卤,降低產(chǎn)品成本,所以從總體上講在經(jīng)濟(jì)上更為合算出牧。
另一方面穴肘,從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計(jì)尺寸和形狀變化角度看歇盼,激光切割也可發(fā)揮其精確、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)评抚。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段豹缀,由于不需要高級(jí)模具制作工,激光切割運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也并不昂貴慨代,因此還能顯著地降低模具制造費(fèi)用邢笙。激光切割模具還帶來的附加好處是模具切邊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)淺硬化層(熱影響區(qū)),提高模具運(yùn)行中的耐磨性品昭。激光切割的無接觸特點(diǎn)給圓鋸片切割成形帶來無應(yīng)力優(yōu)勢(shì)越化,由此提高了使用壽命。
我國(guó)自1985年以來侍融,更以每年25 %以上的速度增長(zhǎng)疚逝。激光切割加工廣闊的應(yīng)用市場(chǎng),加上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展崇夫,使得國(guó)內(nèi)外科技工作者對(duì)激光切割加工技術(shù)進(jìn)行不斷探入的研究誊爵,推動(dòng)著激光切割技術(shù)不斷地向前發(fā)展。
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