新闻动态

您的当前位置: 首页> 新闻动态> 详细页

激光切割工艺介绍 激光切割机切割头
文章来源:   时间:2015-12-01 11:59:21

  激光切割加工无毛刺,皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说, 由于微机程序的现代化激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件(工件图纸也可修改),它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度慢于模冲,但它没有模具消耗,无需修理模具,还节约更换模具时间,从而节省加工费用,降低产品成本,所以从总体上讲在经济上更为合算。



 
  另一方面,从如何使模具适应工件设计尺寸和形状变化角度看,激光切割也可发挥其精确、重现性好的优势。作为层叠模具的优先制造手段,由于不需要高级模具制作工,激光切割运转费用也并不昂贵,因此还能显著地降低模具制造费用。激光切割模具还带来的附加好处是模具切边会产生一个浅硬化层(热影响区),提高模具运行中的耐磨性。激光切割的无接触特点给圆锯片切割成形带来无应力优势,由此提高了使用寿命。 
 
 激光束聚焦成很小的光点其最小直径可小于0.1mm,使焦点处达到很高的功率密度可超过106W/cm2。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化湿度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
 
  大多数有机与无机都可以用激光切割。在工业制造占有分量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它具有什么样的硬度,都可进形无变形切割(目前使用最先进的激光切割系统可切割工业用钢的厚度已可接近20mm)。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割(某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割,由于极高的脉冲波峰值功率,会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高)。 


激光切割是目前国际上已经广泛应用的一种先进的切割加工方式,它具有精密制造、柔 性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高、切割质量高, 加工产品无毛刺等优点; 它已大范围的取代传统的线切割、火焰切割等切割方式,是切割加工行业生产方式的一大进步。


应用行业及主要经营范围提供优质、高效的大型激光切割、数控冲床以及数控折弯成型等多种钣金加工服务应用行业:电气开关制造、航空航天、粮食机械、纺织机械、工程机械、机车制造、农林机械、电梯制造、特种汽车、家用电器制
造、工具加工、I T制造、石油机械制造、食品机械、金刚石工具焊接、齿轮焊接、金属材料表面处理、装饰广告、激光对外加工服务等各种机械制造加工行业。

适用材料:专业切割碳钢、不锈钢、镀锌板、铝合金、电解板、硅钢、钛合金、镀铝锌板及多种合金钢等金属材料,也可对模切板、塑料、木材、复合材料等进行切割和成形。

喷嘴

喷嘴的形式和喷头尺寸的选取对切割质量的影响很大。喷嘴的形式主要有三种:平行式、收敛式和锥形式。但目前国外有些机构应用气体动力学的知识,研究出了收敛--扩张式喷嘴,此种类型的喷嘴应用于切割时,能有良好的切割特性。但是,由于该喷嘴复杂的内腔,加工的工艺性和精细型受到限制,使得其无法投入产业化生产。

聚焦透镜


利用激光束的能量进行切割, 必须把激光器射出的原始光束经过透镜聚焦, 才能形成高能量密度的光斑。根据高斯光学理论, 焦点处功率密度最高。透镜焦距越长, 焦点光斑越大, 功率密度越低, 但焦深大(焦深是指焦点两侧直径变化为5% 的两光斑间距, 在切割中也称有效切割范围) , 操作容许度大。 5 英寸透镜的有效范围大于3 英寸透镜。这就是为什么说中长焦透镜适合于厚板切割, 并对跟踪系统的间距稳定度要求较低, 但要求激光器输出功率高。反之, 短焦透镜只适合于D3 以下的薄板切割, 短焦对跟踪系统的间距稳定性有较严格的要求, 但它对激光的输出功率要求可大大降低。

跟踪系统


激光切割机聚焦跟踪系统一般是由聚焦切割头和跟踪传感器系统组成。切割头包括导光聚焦、水冷、吹气以及机械调整部分组成; 传感器是由传感元件和放大控制部分组成。根据传感元件的不同跟踪系统也完全不同,在此,主要有两种形式的跟踪系统,一种是电容式传感器跟踪系统, 又称非接触式跟踪系统。另一种是电感式传感器跟踪系统, 又称接触式跟踪系统。


故障及维修


电极、喷嘴是数控等离子切割机日常作业中消耗量最大的消耗件,特别是原装进口的电极和喷嘴。所以,有效延长电极和喷嘴的使用寿命,将大大降低等离子切割加工的生产成本。电极和喷嘴的消耗,与气压、冷却水压、电压、电流、供气质量及消耗件质量等多种因素有关,还必须注意一些因机器故障导致的异常消耗情况。曾遇到过切割机引弧瞬间,就频繁烧毁成套的电极和喷嘴的现象,也有的在切割后0.5~1h内烧毁,这些都不是正常的消耗。经检查发现,电极和喷嘴之间产生的电弧,把电极和喷嘴的边缘烧结。为此,采取使用不同型号的电极和喷嘴,更换新割枪,调整气、水压力等措施,效果虽有些变化,但不显著,且又时又莫名其妙地恢复正常。经反复检查,发现是切割过程中偶然断气造成的故障。分段排查发现,电动阀控制台内的电磁阀失电造成断气,而电磁阀失电是由于割炬小车的来回拖拽,造成割炬控制电缆接触不良。由于断气时间很短,待测量时又是好的,故障很难发现。而正是在这个很短的断气时间内,造成电极和喷嘴烧毁。重新维修固定电缆后,故障消除。

 

推荐阅读: