大多數(shù)不銹鋼板激光切割加工,都是用CO2或摻釹釔鋁石榴石激光切割進(jìn)行的。這兩種類型的激光切割原理是相似的,激光切割的基本機(jī)理非常簡單,可以概括為激光產(chǎn)生高強(qiáng)度的紅外光。通過透鏡將光束聚焦到工件表面。聚焦光束加熱材料,并在片材的整個(gè)深度形成非常局部的熔體。由與激光束同軸作用的加壓氣體射流,從該區(qū)域噴射熔融物質(zhì)。
對(duì)于某些材料,這種氣體射流可以通過做化學(xué)和物理工作來加速切割過程。激光加熱引發(fā)的氧化過程產(chǎn)生自身的熱量,這極大地提高了該過程的效率。這種局部的材料去除區(qū)域在板材表面移動(dòng),從而產(chǎn)生切割。移動(dòng)是通過操縱聚焦激光光斑)或通過在數(shù)控工作臺(tái)上機(jī)械移動(dòng)紙張來實(shí)現(xiàn)的?;旌舷到y(tǒng)也可用于材料在一個(gè)軸上移動(dòng),激光光斑在另一個(gè)軸上移動(dòng)。機(jī)器人系統(tǒng)可用于剖析三維形狀,摻釹釔鋁石榴石激光切割可以使用光纖,但對(duì)于較長波長的CO2激光切割,這一選擇是不可用的。噴嘴和透鏡之間的垂直距離也可以調(diào)節(jié),在對(duì)切割過程進(jìn)行更詳細(xì)的描述之前,現(xiàn)在是總結(jié)激光切割好處的好時(shí)機(jī)。
與其他分析方法相比,該過程以較高的速度進(jìn)行切割。例如,一臺(tái)1500W的CO2激光切割將以7.5mmin至1的速度切割2mm厚的低碳不銹鋼板,同一臺(tái)機(jī)器將以大約12mmin至1的速度,切割5mm厚的丙烯酸薄板,在大多數(shù)情況下,切割部件在切割后不需要任何后續(xù)的清潔操作。切割寬度非常窄??梢赃M(jìn)行非常詳細(xì)的工作,而不受銑床和類似機(jī)械方法所施加的最小內(nèi)半徑限制,該過程可以完全數(shù)控控制。
雖然激光切割是一個(gè)熱過程,但激光加熱的實(shí)際面積很小,而且大部分被加熱的材料在切割過程中被去除。因此大部分材料的熱輸入非常低,熱影響區(qū)較小,通常避免了熱變形。這是一個(gè)非接觸的過程,這意味著材料只需要輕輕地夾緊或僅僅定位在梁下。柔性材料可以很高的精度切割,并且不會(huì)在切割過程中發(fā)生扭曲,就像用機(jī)械方法切割時(shí)一樣。
由于該工藝的數(shù)控特性、龍骨寬度的狹窄性和被切割板材上缺少機(jī)械力,零部件可以安排在非常緊密的位置上嵌套。因此,材料浪費(fèi)可以減少到較低限度,雖然激光切割機(jī)的資本成本很高,但運(yùn)行成本一般都很低,在許多工業(yè)案例中,大型設(shè)備在不到一年的時(shí)間內(nèi)就能獲得成功。與相互競爭的技術(shù)相比,這一過程極其安靜,這是改善工作環(huán)境和提高工作效率或工作人員的一個(gè)因素。與許多機(jī)械設(shè)備相比,激光切割機(jī)使用起來非常安全。
CO2和摻釹釔鋁石榴石激光切割都能產(chǎn)生高強(qiáng)度的紅外光,可以聚焦并用于切割,與CO2激光切割相比,作為切割設(shè)備銷售的摻釹釔鋁石榴石激光切割要少得多,這是因?yàn)閷?duì)于一般的切割應(yīng)用,CO2激光切割是更有效的。摻釹釔鋁石榴石激光切割只適用于,在薄片材料上做精細(xì)細(xì)致的工作。雖然CO2和摻釹釔鋁石榴石
激光切割都能產(chǎn)生紅外光,但CO2激光切割的波長是摻釹釔鋁石榴石激光切割的10倍。
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