CO2激光切割機在工業(yè)企業(yè)的應用前景

CO2激光切割機是一種適用于金屬、非金屬板材的切割加工機床。配有大功率激光器(1500W以上）的激光切割機能對各種板材進行平面(三軸控制)或立體面(五軸控制)切割币砂。這種激光切割機不僅具有傳統(tǒng)板材加工工藝裝備的一般特點和功能，而且還有其他設備玻侥，如剪板機决摧、氧-乙炔切割、鉆床凑兰、銑床掌桩、轉塔式?jīng)_床以及其他金屬板材加工機床等無法比擬的優(yōu)點。在原有的加工功能基礎上輔以自動控制姑食，激光切割機能以較快的速度對各種板材進行各種形狀的加工波岛，其在我國的工業(yè)企業(yè)應用的前景十分廣闊11~2]。

 CO2激光切割機的應用領域

激光切割機在工業(yè)領域中已得到廣泛應用道竖，尤其在機電廣品加工制造業(yè)中的應用锅吝。

2.1激光加工的優(yōu)勢
(1)激光加工噪聲小，這是傳統(tǒng)沖壓機床難以做到的汰浊；
(2) 加工時對被加工的板材無需施加壓力询晦，能較好地保持原有板材的表面質量坑箭；
(3) 切割斷面是連續(xù)的，斷面質量一致性好捉泣；
(4) 一機多能弹臂，即可切割和焊接，又能打孔和雕刻粥萍。

2.2激光切割的基本原理
激光切割大致可分為汽化切割步垢、熔化切割、氧助熔化切割和控制斷裂切割犀挠。由于它可對不同材料進行加工易解，因此對不同的切割所形成的機制是有區(qū)別的。

2.2.1汽化切割
工件在激光束加熱下升至沸點以上溫度燎字，部分材料化作蒸汽腥椒，逸去部分作為噴出物從切割縫底部吹走。它需要108W/cm2的高功率密度候衍，是熔化切割機所需能量的10倍笼蛛。該方法對加工不能熔化的木材、碳素和某些塑料加工比較合適蛉鹿。

2.2.2 熔化切割
激光束功率密度超過一定值時滨砍，會在工件內部蒸發(fā)，形成孔洞妖异，然后與光束同軸的輔助氣體將孔洞周圍的熔融材料驅除帶走惋戏，形成縫隙。

2.2.3 氧助熔化切割
如果采用氧或其他活性氣體代替熔化切割所用的惰性氣體他膳，由于熱基質的點燃,激光能外的另一種熱源同時產(chǎn)生响逢。這一過程比較復雜,鋼鐵板材大都屬于這種切割。氧助熔化切割是有兩個能源切割的棕孙，在切割時要掌握激光功率和切割速度之間的關系舔亭。

2.2.4 控制斷裂切割
激光束加熱脆性材料的小塊區(qū)域時,引起的熱梯度和隨之而來的嚴重機械變形會導致裂縫。在這種切割中椅洗，主要應控制激光功率和光斑大小巧焕。2.3激光切割加工的材料

2.3.1碳鋼
氧助激光切割12mm以內的碳鋼具有切縫小,熱功當量影響區(qū)小,切縫光滑,清潔和平滑,垂直度好等特點。主要影響低碳鋼切割性能的因素包括板厚耍缩、激光功率转甥、切割速度和焦距距工件表面的距離。

2.3.2 不銹鋼
用氧助和高壓氮氣兩種切割方法切割不銹鋼可彌補其他加工方法的缺點泵位，切割6mm以下的工件可獲得較為理想的切割質量劲徙。影響質量的因素有:激光功率窘燎、切割速度辙肿、焦距與工件表面的距離秘挥、輔助氣體壓力大小等。

2.3.3鋁及其合金
由于鋁對10.6Lm激光束的高反射率诀甫，因此切割鋁是很難的功缤，在切割鋁時應格外小心。

2.3.4鈦哪蒙、鈦合金及其他合金
鈦及其合金比較易于吸收激光能量,但要注意它的過熱影響區(qū)斜劳。其他合金中有銅的材料不易切割。黃銅能部分地吸收激光束,在較大的激光功率下可以切割较幌，但應注意它的高反射會引起鏡片的燒傷揍瑟。

2.3.5非金屬的切割
當切割木材時要特別注意不要讓木材燒著，因為切割木材時是瞬間蒸發(fā)和燃燒,應合理地調整功率和切割速度,加以輔助壓縮空氣乍炉。激光切割可加工各種類型的木材和木材壓制的膠板绢片。

2.3.6塑料
激光可對塑料進行有效的切割，并可獲得較為理想的切縫岛琼。但必須要注意,該材料屬易燃物質,并在切割時注意氣化后的有毒氣體對人的危害底循。

2.4切割不銹鋼的實踐
不銹鋼在工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中應用廣泛。在對其加工中槐瑞，以往的工藝水平只能是粗加工熙涤。針對切割面積大、板材薄困檩、表面質量要求和幾何尺寸要求高（位置偏差<0.02mm),采用其他加工方式都很難實現(xiàn),如轉塔式?jīng)_床加工后的毛刺祠挫、以及表面的局部變形很難控制在要求以內，尤其是加工不銹鋼對沖模的損害很大窗看。激光切割加工不銹鋼則顯得得心應手茸歧。C02激光切割機最適合作此類工作。所切割的不銹鋼的厚度為1mm;內外圓周及孔的牙邊要修平并無毛刺浴祥；各處銳角倒鈍;1024個長孔起刀和收刀位置應在接近Ul075mm圓處;表面不得有明顯壓痕和變形晶会；孔距的累積誤差<0.05mm(如圖1所示）。

光柵孔局部放大

若采用其他設備加工大面積的薄鋼板,貝火1)加工效率低预蒜，如線切割禀瓜、電火花機床加工時間太長;（2)達不到要求，如步?jīng)_機（又稱為轉塔式?jīng)_床)沖裁面總是有切痕或搭邊,薄板的表面極易變形;(3)加工難度太大且很難保證質量论燎。在一個直徑為1100mm的產(chǎn)品上加工1024個等距離的內方孔,一般的機床很難勝任丹仅，如傳統(tǒng)的數(shù)控機床，銑褥甜、鏜贺壮、加工中心等,加工范圍就不足,即使費力加工出來,成本又太高,而且遇上加工方孔時該類機床則顯得力不從心。加工此類工件最有效的方法當屬激光切割機,由于它是采用無接觸加工,表面質量好拯骤，對材料表面不施加壓力大愁，使工件不易變形,同時加工速度快,在加工薄板時能達到每分鐘數(shù)米,加工效率高,尤其是加工內孔有小銳角的內角件以及內有不規(guī)則形狀的孔時,它會應用自如袖共。采用特殊的加工工藝，合理地安排入光和切割路線乎壮，只需1個多小時就可完成該類工件的加工敷矫。加工后的工件不論從尺寸精度,還是表面質量均能滿足用戶的要求。現(xiàn)已大量應用于高精度定位的設備上汉额。

2.5其他方面的應用

2.5. 1在板材加工方面
普通機床曹仗，如電加工機床,沖床等在加工大面積塑料板和木板時無能為力，而其他機械加工的床身有限蠕搜，因此激光切割機在加工這些材料時大有用武之地怎茫。

2.5. 2精細加工方面

隨著科學技術的不斷進步，電子產(chǎn)品不斷向小形化發(fā)展妓灌，需要越來越多的精細加工遭居。傳統(tǒng)的加工技術已經(jīng)無能為力，如用激光打孔可替代在一定厚度的板材上打孔的設備旬渠，而激光加工技術和設備正在逐步地取代傳統(tǒng)方法和設備俱萍。C02激光切割機已成為激光加工設備中的佼佼者。

3結論

激光切割機是一個已進入高速發(fā)展且應用廣泛的產(chǎn)品告丢，其在工業(yè)企業(yè)的加工生產(chǎn)中枪蘑，為國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了推動作用。它在工業(yè)領域中所具有的不可替代的加工特點岖免，將推動這一技術在我國的工業(yè)企業(yè)得到更快咆上、更廣泛的應用。

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