激光切割的特點及應用
激光切割是當前各國應用較多的激光加工技術, 在國外許多領域, 例如,汽車制造業和機床制造業都采用激光切割進行鈑金零部件的加工。隨著大功率激光器光束質量的不斷提高, 激光切割的加工對象范圍將更加廣泛,幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料。例如可以利用激光對高硬度、高脆性、高熔點的材料進行形狀復雜的三維立體零件切割,這也正是激光切割的優勢所在。
現在, 選用激光切割系統的企業主要分兩類: 一類是大中型制造企業, 這些企業生產的產品中有大量板材需要下料、切料,并且具有較強的經濟和技術實力; 另一類統稱為加工站, 專門對外承接激光加工業務,自身沒有主導產品。它的存在一方面可滿足一些中小企業加工的需要, 另一方面在初期對推廣應用激光切割技術帶來宣傳示范的作用。
激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。激光光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和品質。激光切割的精準度、效率和品質因不同的參數而改變,如切割功率、速度、頻率、材料厚度及材質等, 故操作人員的豐富經驗尤其重要。
1.1
激光切割的主要優點
(1) 切割品質好: 切口寬度窄( 一般為0.1-0.5mm) 、精度高( 一般孔中心距誤差0.1- 0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1~0.5mm) 、切口表面粗糙度好( 一般Ra為12.5~25μm) , 切縫一般不需要二次加工即可焊接。
(2) 切割速度快, 例如采用2kW激光功率, 厚度8mm的碳鋼切割速度為1.6m/min;厚度2mm的不銹鋼切割速度為3.5m/min, 熱影響區小, 變形極小。
(3) 清潔、安全、無污染, 大大改善了操作人員的工作環境。
激光切割屬于非接觸光學熱加工, 被譽為“永不磨損的工具”。工件可以進行任意形式的緊密排料或套裁,使原材料得到充分利用。由于是非接觸加工, 加工后的零件的扭曲現象降至低并減少了磨損量。
其實激光切割亦有其不足之處, 就精度和切口表面粗度而言, 激光切割未能超過電加工,就切割厚度而言難以達到火焰和等離子切割的水準。另外它亦不能像轉塔沖床一樣進行成型、攻牙及折邊等。