激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。
激光切割的优点
激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;(2)为了提高生产效率,研究开发各种切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,目前切割系统的切割速度已超过100m/min。同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。目前激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔(如图4)。通常用实验和误差方法进行设计。
切割穿孔技术
对于δ0.5mm~δ6mm厚的板材.大多数热切割技术都必须在板上穿一小孔。激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔。然后再用激光从小孔处开始切割。
对于没有冲压装置的激光
切割机一般用脉冲穿孔的基本方法--脉冲穿孔:金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%。当功率密度超过106W/cm²的聚焦激光束照射到金属表面时。却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。常用空气或氮气作为辅助气体,每个脉冲激光只产生小的微粒喷射。逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。(注:产生高峰值功率脉冲激光的元气件电子管寿命约20000小时.价格昂贵.对6≤3薄板好采用预冲孔工艺,6≥3的板料才采用脉冲穿孔工艺)。激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。
钣金切割
1、根据国外某期刊上的分析,可定义为:钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)的一种综合工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等,其显著的特征就是同一零件厚度一致。
2、《现代汉语词典(第5版)》的解释——钣金:动词,对钢板、铝板、铜板等金属板材进行加工。
钣金与光纤激光切割机
中国逐渐成为国际加工制造中心,加上国外投资的不断增加,金属加工的需求不断加大,而金属加工行业中的电器控制箱、机器外壳等一般来说都是钣金件,所以钣金加工能力需求也不断提高;排料随心所欲,材料利用率通常≥80%.加工精度、切割面粗糙度、热影响区范围和加工速度均能满足要求。随之,工艺的复杂性也比较高,甚至有些零件工序达到几十道之多,在精度方面对钣金加工提出了更高的要求。