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浅谈激光切割在钣金加工行业的应用

2020-03-25 10:42:06

浅谈激光切割机钣金加工行业的应用

钣金加工占世界金属加工的三分之一,几乎广泛应用于各行各业。精细钣金(钣金厚度小于6mm)的切割工艺无非是等离子切割、火焰切割、剪切机、冲压等。其中,激光切割近年来兴起并蓬勃发展。激光切割具有高效率、高能量密度和灵活性,是钣金切割行业精度、速度和效率的选择。从某种意义上说,激光切割机给钣金加工带来了一场技术革命。

激光切割具有高效率、高能量密度和灵活性。从精度、速度和效率来看,它是钣金切割行业的选择。激光切割作为一种加工方法,几乎可以切割所有材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。激光可以聚焦成非常小的光斑,用于微裂纹、微孔等微加工。此外,加工不需要工具,是非接触加工,没有机械变形。一些难以切割或质量不高的传统板材,激光切割后很容易解决,尤其是切割一些碳钢板材时,激光切割有着不可动摇的地位。

当聚焦激光束照射工件时,照射面积会急剧上升,导致材料熔化或汽化。一旦激光束穿透工件,切割过程就开始了。激光束沿着轮廓线移动,同时熔化材料。通常,用射流吹走切口处的熔体,在切割部分和板架之间留下一个狭窄的间隙,其宽度几乎与聚焦激光束相同。

火焰切割

火焰切割是切割低碳钢的标准工艺,使用氧气作为切割气体。氧气被加压到6巴,然后吹入切口。在那里,加热的金属与氧气:反应,开始燃烧和氧化。化学反应释放大量能量(高达激光能量的5倍)来辅助激光束切割。

熔化切割

熔化切割是切割金属的另一种标准工艺。也可用于切割其他易熔材料,如陶瓷。

使用氮气或氩气作为切割气体,通过切口吹入2-20巴的气压。而氩气是惰性气体,这意味着它们不会与切口中的熔融金属发生反应,而只是将它们吹到底部。同时,惰性气体可以保护刀刃免受空气氧化。

压缩空气切割。

压缩空气也可以用来切割薄钢板。5-6巴的气压足以吹走切口内的熔融金属。由于近80%的空气是氮气,压缩空气切割基本上是熔化切割。

等离子辅助切割。

如果参数选择得当,等离子辅助切割中会出现等离子云。等离子云由离子化的金属蒸汽和离子化的切割气体组成。等离子云吸收CO2激光的能量并转化为工件,使更多的能量耦合到工件上,材料熔化更快,切割速度更快。因此,这种切割过程也被称为高速等离子切割。


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