本文介紹激光加工技術(shù)在金屬切割移斩、焊接方面的應(yīng)用情況肚医。

　　激光切割的特點(diǎn)及應(yīng)用

　　激光切割是當(dāng)前各國(guó)應(yīng)用最多的激光加工技術(shù),在國(guó)外許多領(lǐng)域,例如,汽車(chē)制造業(yè)和機(jī)床制造業(yè)都采用激光切割進(jìn)行鈑金零部件的加工。隨著大功率激光器光束質(zhì)量的不斷提高,激光切割的加工對(duì)象范圍將更加廣泛,幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料向瓷。例如可以利用激光對(duì)高硬度肠套、高脆性、高熔點(diǎn)的材料進(jìn)行形狀復(fù)雜的三維立體零件切割,這也正是激光切割的優(yōu)勢(shì)所在夜川。

　　現(xiàn)在,選用激光切割系統(tǒng)的企業(yè)主要分兩類(lèi):一類(lèi)是大中型制造企業(yè),這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品中有大量板材需要下料日俱、切料,并且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力;另一類(lèi)統(tǒng)稱為加工站,專門(mén)對(duì)外承接激光加工業(yè)務(wù),自身沒(méi)有主導(dǎo)產(chǎn)品。它的存在一方面可滿足一些中小企業(yè)加工的需要,另一方面在初期對(duì)推廣應(yīng)用激光切割技術(shù)帶來(lái)宣傳示范的作用麻百。

　　激光切割的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光款拣、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)拴猖。激光光束的參數(shù)朋傲、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和品質(zhì)。激光切割的精準(zhǔn)度、效率和品質(zhì)因不同的參數(shù)而改變,如切割功率、速度构胰、頻率、材料厚度及材質(zhì)等,故操作人員的豐富經(jīng)驗(yàn)尤其重要发娶。

　　1.1激光切割的主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)切割品質(zhì)好:切口寬度窄(一般為0.1-0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1-0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1～0.5mm)质窒、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5～25μm),切縫一般不需要二次加工即可焊接硫朦。

　　(2)切割速度快,例如采用2kW激光功率,厚度8mm的碳鋼切割速度為1.6m/min;厚度2mm的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區(qū)小,變形極小。

　　(3)清潔背镇、安全咬展、無(wú)污染,大大改善了操作人員的工作環(huán)境。

　　激光切割屬于非接觸光學(xué)熱加工,被譽(yù)為“永不磨損的萬(wàn)能工具”瞒斩。工件可以進(jìn)行任意形式的緊密排料或套裁,使原材料得到充分利用破婆。由于是非接觸加工,加工后的零件的扭曲現(xiàn)象降至最低并減少了磨損量涮总。

　　其實(shí)激光切割亦有其不足之處,就精度和切口表面粗度而言,激光切割未能超過(guò)電加工,就切割厚度而言難以達(dá)到火焰和等離子切割的水準(zhǔn)。另外它亦不能像轉(zhuǎn)塔沖床一樣進(jìn)行成型祷舀、攻牙及折邊等瀑梗。

　　1.2激光切割與沖床的比較

　　以前,鈑金加工行業(yè)利用傳統(tǒng)沖床進(jìn)行沖壓,以后發(fā)展至數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床及復(fù)合機(jī)床。隨著社會(huì)進(jìn)步,激光切割技術(shù)亦被引入至金屬加工行業(yè),目前已成為工業(yè)上板材切割的一種發(fā)展迅速裳扯、應(yīng)用廣泛的先進(jìn)加工方法抛丽。據(jù)非正式統(tǒng)計(jì),我國(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中使用的激光切割系統(tǒng)累計(jì)已超過(guò)500臺(tái),約占全世界正在運(yùn)行系統(tǒng)總量的 2%。

　　在金屬加工行業(yè)中,激光切割廣泛應(yīng)用于厚度不超過(guò)20mm的低碳鋼及8mm的不銹鋼,其中鈑金件大多數(shù)為輪廓形狀復(fù)雜及批量不大,例如自動(dòng)電梯結(jié)構(gòu)件饰豺、升降電梯面板亿鲜、機(jī)床及糧食機(jī)械外罩、各種電氣柜冤吨、開(kāi)關(guān)柜竹肚、紡織機(jī)械零件、工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件训寝、大電機(jī)硅鋼片等勾勃。另外,一些裝飾、廣告恨蒙、服務(wù)行業(yè)用的金屬圖案区糟、標(biāo)識(shí)、字體亦可利用激光切割制造禁舌。

　　數(shù)控磚塔沖床適合大批量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的產(chǎn)品出募。成品有電氣柜涌俘、通訊系統(tǒng)交換機(jī)柜权煎、電梯門(mén)板及扶手面板、鋼制家具等昔永。從相同的切割加工與沖壓條件相比較,激光切割機(jī)的價(jià)格一般比數(shù)控磚塔沖床高,但由于其靈活性及其它各方面的優(yōu)勢(shì)(例如激光切割只需按照繪圖形狀切割狱揩、另外亦不需制造模具,使生產(chǎn)周期縮短)。近年來(lái),部分廠商逐漸意識(shí)到它所帶來(lái)的高效益,為了提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力, 企業(yè)在擁有多臺(tái)數(shù)控磚塔沖床的同時(shí),購(gòu)置激光切割機(jī),以適應(yīng)各類(lèi)型的產(chǎn)品缺钓。所以,與其說(shuō)激光切割機(jī)與數(shù)控磚塔沖床存在競(jìng)爭(zhēng),到不如說(shuō)是互相補(bǔ)充更為貼切彻犁。

　　2激光切割的典型應(yīng)用

　　2.1汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　先進(jìn)的三維激光設(shè)備,不但可以實(shí)現(xiàn)車(chē)體零件的切割,還可實(shí)現(xiàn)整個(gè)轎車(chē)車(chē)身整體的切割、焊接凰慈、熱處理汞幢、熔覆、甚至三維測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)常規(guī)加工無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要求微谓。德國(guó)通快公司的三維激光設(shè)備在奔馳公司森篷、奧迪公司、寶馬公司豺型、大眾公司仲智、通用公司买乃、福特公司、雷諾公司钓辆、SKODA公司剪验、歐寶公司、SAAB公司前联、VOLVO公司和戴姆勒一克萊斯勒公司成功地應(yīng)用多年功戚。

　　2.2航空領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

　　國(guó)際上眾多的航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)采用三維激光設(shè)備進(jìn)行燃燒器段的高溫合金材料的切割和打孔任務(wù),在軍用和民用航空器的鋁合金材料或特殊材料的激光切割都獲得了成功。

　　3激光焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用

　　激光焊接是一種高速度橱孽、非接觸盆篡、變形極小的焊接方式,非常適合大量而連續(xù)的在線加工。隨著激光設(shè)備和加工技術(shù)的發(fā)展,激光焊接能力也在不斷增強(qiáng)坏扣。目前, 使用4kW的C02激光器焊接1mm的板材,焊接速度高達(dá)20m/min,例如,汽車(chē)行業(yè)的轎車(chē)箱底的大板拼接焊接工作等春异。激光焊接的方式主要有傳導(dǎo)焊和穿透焊2種。目前全球的激光應(yīng)用主要以穿透焊為主则徒。近些年來(lái),高功率萬(wàn)瓦級(jí)激光器在機(jī)械氛坪、汽車(chē)、鋼鐵等工業(yè)部門(mén)獲得了日益廣泛的應(yīng)用冠幕。

　　激光焊接機(jī)與其他焊接技術(shù)比較,主要優(yōu)點(diǎn)是:

　　(1)激光焊接速度快,焊縫深寬比很大(可達(dá)5～10),變形小骡侮。

　　(2)適合于精密件、箱體件和有密封要求焊接件的加工雇蚁。激光束經(jīng)聚集后可獲得很小的光斑,能精密定位,可應(yīng)用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn),不僅生產(chǎn)效率大大提高,且熱影響區(qū)小,焊點(diǎn)無(wú)污染,大大提高了焊接的質(zhì)量束沼。

　　(3)激光焊縫機(jī)械性能好,一般焊縫的機(jī)械性能均強(qiáng)于母材。

　　(4)焊接時(shí),無(wú)需屏蔽或真空環(huán)境,對(duì)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)意義很大讥高。

　　(5)通過(guò)激光送絲焊接和激光送粉焊接等新工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)激光產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,開(kāi)拓了激光焊接新的應(yīng)用領(lǐng)域揣誓。

　　(6)可焊接難以接近的部位,實(shí)施非接觸遠(yuǎn)距離焊接。尤其是近幾年來(lái),在YAG激光加工技術(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更廣泛的推廣與應(yīng)用巾陕。

　　總之,激光焊接有如下優(yōu)勢(shì):高強(qiáng)度,超長(zhǎng)壽命;高焊接速度,效率高;搭接接口工藝簡(jiǎn)單,廢品率低;低定位精度適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)讨跟。主要應(yīng)用于軍工企業(yè)、食品工業(yè)鄙煤、化學(xué)工業(yè)晾匠、石化工業(yè)。

　　4激光焊接的典型應(yīng)用

　　4.1激光焊接汽車(chē)用大板拼接的應(yīng)用

　　為了滿足汽車(chē)行業(yè)對(duì)寬幅鋼板和特殊功能鋼板的需求,通過(guò)激光焊接進(jìn)行大板拼接,滿足汽車(chē)廠大型三維功能沖壓件的要求梯刚。全球汽車(chē)制造商都已實(shí)現(xiàn)此類(lèi)部件的激光焊接應(yīng)用凉馆。例如,奔馳、寶馬大眾亡资、通用澜共、豐田、歐寶SAAB沟于、戴姆勒一克萊斯勒等眾多公司都早已應(yīng)用咳胃≈部担可以把1m寬的冷軋鋼板,通過(guò)激光焊接,拼成 2m寬的鋼板。

　　4.2激光焊接在齒輪加工方面的應(yīng)用

　　激光焊接齒輪的工藝從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造理念,為齒輪箱體類(lèi)部件的加工提供了更好的經(jīng)濟(jì)性和更為緊湊的結(jié)構(gòu)展懈。使用激光焊接齒輪工藝,需要先加工整個(gè)環(huán)狀長(zhǎng)齒圈,然后截成若干個(gè)齒圈,再分別根據(jù)齒輪箱的要求焊在傳動(dòng)軸上销睁。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　激光加工技術(shù)已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,隨著激光加工技術(shù)、設(shè)備停柬、工藝研究的不斷深入,將具有更廣闊的應(yīng)用前景累筋。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享盯糠，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)书瘤，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布洁揽、編輯整理上傳叙杨，對(duì)此類(lèi)作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)杉轿。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻疙鸟、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題昏络，請(qǐng)第一時(shí)間告知树戴，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益慕然！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn万栅。