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激光切割的工作原理

發(fā)布時(shí)間:2022-07-09 21:13:21 人氣:196

激光切割的工作原理

激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件,使照射材料迅速熔化、蒸發(fā)、腐蝕或達(dá)到燃點(diǎn),并借助與光束同軸的高速氣流吹走熔融物質(zhì),從而切割工件。激光切割是熱切割方法之一。

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與其它熱切方法相比,激光切割具有切割速度快、質(zhì)量高的特點(diǎn)。具體總結(jié)如下。

⑴ 由于激光斑點(diǎn)小,能量密度高,切割速度快,切割質(zhì)量好。

① 激光切割切口狹窄,兩側(cè)平行,垂直于表面,切割部件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。

② 切割表面光滑美觀(guān),表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割也可以作為無(wú)需機(jī)械加工的工藝,零件可以直接使用。

③ 激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,切割接頭附近材料的性能幾乎不受影響,工件變形小,切割精度高,切割接頭幾何形狀好,切割接頭橫截面形狀為相對(duì)規(guī)則的矩形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法見(jiàn)表1,切割材料為6.2mm厚低碳鋼板。

⑵ 由于激光的傳輸特性,激光切割機(jī)一般配備多個(gè)數(shù)控工作臺(tái),整個(gè)切割過(guò)程都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí),只需更改數(shù)控程序,即可切割不同形狀的零件,可進(jìn)行二維切割和三維切割。

⑶ 切割速度快,功率1200W的激光切割2mm厚低碳鋼板的切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm厚聚丙烯樹(shù)脂板,切割速度可達(dá)1200cm/min。激光切割時(shí),材料不需要夾緊固定,既節(jié)省了工裝夾具,又節(jié)省了上下料的輔助時(shí)間。

⑷ 非接觸式切割激光切割時(shí),切割火炬與工件無(wú)接觸,工具無(wú)磨損。不同形狀的零件不需要更換刀具,只需更換激光器的輸出參數(shù)即可。激光切割過(guò)程噪音低,振動(dòng)小,無(wú)污染。

⑸ 與氧乙炔切割和等離子體切割相比,激光切割材料種類(lèi)繁多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材和纖維。但對(duì)于不同的材料,由于其熱物理性能和激光的吸收率不同,激光切割的適應(yīng)性也不同。CO激光切割性能見(jiàn)表2。

⑹ 由于激光功率和設(shè)備體積的限制,激光切割只能切割中小厚度的板材和管道,隨著工件厚度的增加,切割速度顯著降低。激光切割設(shè)備成本高,一次性投資大。



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