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發(fā)布時間:2021-08-12 18:11  
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激光是一種光,與其他自然光一樣,是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在初極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射,此后的過程完全由激輻射決定,因此激光具有非常純正的顏色,幾乎無發(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強度和高相干性。激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實現(xiàn)的。在計算機的控制下,通過脈沖使激光器放電,從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光,形成一定頻率,一定脈寬的光束,該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上,形成一個個細微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。在激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。
切割精度是判斷數(shù)控激光切割機質(zhì)量好壞的要素。影響數(shù)控激光切割機的切割精度的四大因素:
1、激光發(fā)生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小,則切割精度非常高,要是切割之后的縫隙也非常小。則說明激光切割機的精度非常之高,品質(zhì)則非常高。但激光器發(fā)出的光束為錐形,所以切出來的縫隙也是錐形。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對于中厚板采用氧火焰切割。這種條件下,工件厚度越大,精度也就會越低,因此切縫越大。
2、工作臺的精度。工作臺的精度如果非常高,則讓切割的精度也隨之提高。因此工作臺的精度也是衡量激光發(fā)生器精度的一個非常重要的因素。
3、激光光束凝聚成錐形。切割時,激光光束是以錐形向下的,這時如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就會降低,則切出來的縫隙就會非常大。
4、切割的材料不同,也會影響到激光切割機的精度。在同樣的情況下,切割不銹鋼和切割鋁其精度就會非常不同,不銹鋼的切割精度就會高一些,而且切面也會光滑一些。
在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對于中厚板采用氧火焰切割;對于薄板采用剪床下料,成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點,在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。激光切割機的研發(fā)與應(yīng)用無疑是對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和突破。3、對激光小車、運動鏡架和電機座等五金件合理“減負”,減輕重量,在不影響強度的前提下,使激光頭運動慣性更小、更靈活。
多年來,國外發(fā)展了綜合激光切割和機械沖孔技術(shù)的激光沖切機,這種機械對復(fù)雜形狀的工件用機械方法模沖出內(nèi)孔,然后用激光切割方法切出外緣和需要長距離切割的線條。工件在切割前,對其進行激光切割的可行性以及切割過程中可能出現(xiàn)的問題要預(yù)先予 以考慮。比如,此類材料可否進行激光切割?其切割的難點在哪里?是否需要對樣品進行試割?在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實,具體方法有以下三種:(1)改變脈沖寬度。如何達到切割的質(zhì)量和精度的要求?工件切割的基準起始點放在哪里?等等。影響激光切割質(zhì)量的因素很多,激光切割的一個重要優(yōu)點在于可以對過程中的主要因素實施高度控制,使切割出的工件充分滿足客戶的要求,并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。除了以上4個重要的變量以外,可能對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還包括光束參數(shù)(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脈沖波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面狀態(tài)),以及割炬和噴嘴、外光路系統(tǒng)、工件固定等其他因素。