激光切割原理:激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn),同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。分類激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。激光汽化切割:利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn),材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時(shí),在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。激光切割機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的雕刻設(shè)備和方式。重慶電子切割機(jī)價(jià)目表
噴嘴設(shè)計(jì)及控制技術(shù):激光切割鋼材時(shí),氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個(gè)氣流束。對氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng);同時(shí)又有足夠的動(dòng)量將熔融材料噴射吹出。因此除光束的質(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)計(jì)及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。如今激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算與分析。在使用時(shí)從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,然后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。手動(dòng)切割機(jī)成本價(jià)控制斷裂切割速度快,不需要太高的功率,否則會引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。
激光熔化切割:激光熔化切割時(shí),用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。激光氧氣切割:激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱,所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
CO2激光切割的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。焦點(diǎn)位置控制技術(shù):焦點(diǎn)位置控制技術(shù):激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業(yè)應(yīng)用中廣fan采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上;6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。激光切割機(jī)大致可以分為:非金屬激光切割機(jī)和金屬激光切割機(jī)。
激光加工的優(yōu)勢在于可以在各種鞋面材料表面快速雕刻和鏤空出各式圖案,由于激光加工是無接觸性加工方法,所以不會對鞋面產(chǎn)生任何外離變形。它更具有雕刻精度高、鏤空無毛邊、可加工任意形狀等多種優(yōu)勢。然而也正是由于激光具有高密度能量特性,所以在激光加工切割或鐳射切割鞋面材料時(shí),特別是淺色材料(如白色米色等),或特殊材料時(shí)(如鏡面材料等),鞋面的表面或內(nèi)里,容易出現(xiàn)燒焦或發(fā)黃的現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,在生產(chǎn)加工時(shí),就需要對鞋面表面進(jìn)行一定的保護(hù)處理,通常的方法有:一、貼保護(hù)膜,一定要貼平,貼緊,不可有汽泡。二、將些鞋面浸濕,此法適用于某些材料。三、對激光加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,采用多次數(shù)小火力的方法。激光切割機(jī)的使用范圍更加廣fan,而且雕刻精度更高,雕刻速度也更加快捷。手動(dòng)切割機(jī)成本價(jià)
激光切割機(jī),顧名思義,既是利用激光對需要雕刻的材料進(jìn)行雕刻的一種先進(jìn)設(shè)備。重慶電子切割機(jī)價(jià)目表
在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡便方法有三種:⑴打印法:使切割頭從上往下運(yùn)動(dòng),在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑小處為焦點(diǎn)。⑵斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動(dòng),尋找激光束的小處為焦點(diǎn)。⑶藍(lán)色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運(yùn)動(dòng),直至藍(lán)色火花大處為焦點(diǎn)。對于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些用的裝置供用戶選用。重慶電子切割機(jī)價(jià)目表
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