激光切割是激光加工行業(yè)中最重要的一項應(yīng)用技術(shù)，它占整個激光加工業(yè)的70%以上。激光切割是當前世界上先進的切割工藝，由于它具備精密制造、柔性切割、異型加工、一次成形、速度快、效率高等優(yōu)點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中解決了許多常規(guī)方法無法解決的難題，激光能切割大多數(shù)金屬材料和非金屬材料。

激光切割技術(shù)的應(yīng)用

1、工藝禮品

可以在木、竹、大理石、有機板、雙色板、皮革等材料上雕刻各種精美圖案和文字，制作工藝品、紀念品。

2、建筑模型制作行業(yè)

雕刻/切割模型的墻面、門窗、屋頂、地面、植被等。

3、標識、標牌、獎牌

可以在雙色板、木制品、鍍膜金屬等多種材料上雕刻/切割，對不同灰度級的背景圖案自動產(chǎn)生不同的“漏色”效果，特別適合于著色或涂漆，應(yīng)用非常廣泛。

4、服裝加工

可以在皮革、服裝加工業(yè)中進行任何復雜圖案的刻花、切割、雕刻、鏤空；電腦繡花裁剪。

5、木材、家具

可在各種竹、木、家具上進行圖案、文字的雕刻等。

6、有機玻璃切割

使用有機玻璃材料做切割，邊緣光滑無需再次拋光。

7、影像雕刻

獨具精細的圖文雕刻和影像雕刻本領(lǐng)，同類產(chǎn)品無與倫比。 可以在竹木制品、亞克力、皮革、大理石、水晶等等材料上雕刻逼真的照片。

8、球面、圓柱體雕刻

可以在球面、圓柱體上進行360度旋轉(zhuǎn)雕刻，滿足您個性化的需求

9、其他行業(yè)

印刷包裝、裝潢、電子、電器、塑料制品、食品醫(yī)藥等行業(yè)所需的雕刻、標記等。

激光切割技術(shù)的優(yōu)點

1

精度高:定位精度0.05mm，重復定位精度0.02mm。

2

切縫窄:激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度，材料很陜加熱至氣化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切口寬度一般為0.10-0.20ram。

3

切割面光滑:切割面無毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ral2.5；A內(nèi)。

4

速度快:切割速度可達lOm/min，最大定位速度可達70m/m/n，比線切割的速度快很多。

5

切割質(zhì)量好:無接觸切割，切邊受熱影響很小，基本沒有工件熱變形，完全避免材料沖剪時形成的塌邊，切縫一般不需要二次加工。

6

不損傷工件:激光切割頭不會與材料表面相接觸，保證不劃傷工件。

7

不受被切材料的硬度影響:激光可以對鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等進行加工，不管什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。

8

不受工件外形的影響:激光加工柔性好，可以加工任意圖形，可以切割管材及其他異型材。

9

可以對非金屬進行切割加工:如塑料、木材、PVC、皮革、紡織品和有機玻璃等。

10

節(jié)約模具投資:激光加工不需模具，沒有模具消耗，無須修理模具，節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省了加工費用，降低了生產(chǎn)成本，尤其適合大件產(chǎn)品的加工。

11

節(jié)省材料:采用電腦編程，可以把不同外形的產(chǎn)品進行整張板材料套裁，最大限度地提高材料的利用率。

12

縮短了新產(chǎn)品制造周期:新產(chǎn)品試制，數(shù)量小，結(jié)構(gòu)不確定、隨時會改動，根本不能出模具，激光切割機大大縮短了新產(chǎn)品制造周期，減少了模具投入。

激光切割技術(shù)的原理

1

在激光束能量作用下（氧助切割機制下，還要加上噴氧氣與到達燃點的金屬 發(fā)生放熱反應(yīng)放出的熱量），材料表面被迅速（ms范圍）加熱到幾千乃至上萬度（℃）而熔化或汽化，隨著汽化物逸出和熔融物體被輔助高壓氣體（氧氣或氮氣等惰性氣體）吹走，切縫便產(chǎn)生了。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

2

激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面，在極短時間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達到切割材料的目的。

3

該技術(shù)采用激光束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為500～2500瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱，使不銹鋼蒸發(fā)。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準確地切割復雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進一步的處理。

4

激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動，從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數(shù)控技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，目前已成為工業(yè)上板材切割的一種先進的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料，成形復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，又推廣了氧乙烷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。

激光切割技術(shù)的發(fā)展方向

1

伴隨著激光器向大功率發(fā)展以及采用高性能的CNC及伺服系統(tǒng)，使用高功率的激光切割可獲得高的加工速度，同時減小熱影響區(qū)和熱畸變；所能夠切割的材料板厚也格進一步地提高，高功率激光可以通過使用Q 開關(guān)或加載脈沖波，從而使低功率激光器產(chǎn)生出高功率激光。

2

根據(jù)激光切割工藝參數(shù)的影響情況，改進加工工藝，如：增加輔助氣體對切割熔渣的吹力；加入造渣劑提高熔體的流動性；增加輔助能源，并改善能量之間的耦合；以及改用吸收率更高的激光切割。

3

激光切割將向高度自動化、智能化方向發(fā)展。將CAD/CAPP/CAM[4]以及人工智能運用于激光切割，研制出高度自動化的多功能激光加工系統(tǒng)。

4

根據(jù)加工速度自適應(yīng)地控制激光功率和激光模式或建立工藝數(shù)據(jù)庫和專家自適應(yīng)控制系統(tǒng)使得激光切割整機性能普遍提高。以數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)核心，面向通用化CAPP開發(fā)工具，對激光切割工藝設(shè)計所涉及的各類數(shù)據(jù)進行分析，建立相適應(yīng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

5

向多功能的激光加工中心發(fā)展，將激光切割、激光焊接以及熱處理等各道工序后的質(zhì)量反饋集成在一起，充分發(fā)揮激光加工的整體優(yōu)勢。

6

隨著Internet和WEB技術(shù)的發(fā)展，建立基于WEB的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，采用模糊推理機制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來自動確定激光切割工藝參數(shù)，并且能夠遠程異地訪問和控別激光切割過程成了不可避免的趨勢。

7

三維高精度大型數(shù)控激光切割機及其切割工藝技術(shù)，為了滿足汽車和航空等工業(yè)的立體工件切割的需要，三維激光切割機正向高效率、高精度、多功能和高適應(yīng)性方向民展，激光切割機器人的應(yīng)用范圍將會愈來愈大。激光切割正向著激光切割單元FMC、無人化和自動化方向發(fā)展。

激光切割技術(shù)清潔、安全、無污染，大大改善了操作人員的工作環(huán)境，當然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超過電加工；就切割厚度而言難以達到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優(yōu)點足以證明：CO2激光切割已經(jīng)和正在取代一部分傳統(tǒng)的切割工藝方法，特別是各種非金屬材料的切割。它是發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛的一種先進加工方法。

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