激光切割分类
激光切割机的主要分类
激光切割机的主要分类激光切割机的主要分类有哪些 (1)一、激光气化切割 (1)二、激光熔化切割 (1)三、激光火焰切割 (2)四、控制激光断裂切割 (2)日常工业中用到的激光切割机分为很多种切割方式,不同的切割方式适合于不同工件材料的切割,各有各的特色和益处。
下面,就一起来看看激光切割机的分类吧。
一、激光气化切割气化切割是在利用激光气化切割对工件进行切割的过程中,工件表面的材料温度会因为高能量激光束的照射不断升高,而且升至沸点温度的速度非常之快,这样就能够很好的避免由于热传导而造成的物件熔化的现象发生,部分的材料会因为汽化而成为蒸汽渐渐消失,然而其他部分的材料则会作为切割过程中的喷出物从切割的切缝底部被辅助的气流所带走。
而这种情况必须需要非常高的激光功率。
而气化切割能够很好的达到这个效果。
但是气化切割并不是能够应用到所有的材料,比如对于木材切割,或者是一些陶瓷的切割等等都是不适用的。
二、激光熔化切割在激光熔化切割过程中,被加工的工件被高能量的激光束局部熔化之后,会通过辅助气流将已经熔化了的物件材料喷射出去,而这样的一个过程就被称为是激光熔化切割。
与激光气化切割相比较而言,采用激光熔化切割的切割速度要快很多,不仅如此,激光熔化切割所需的能量比较少,这是因为熔化切割时被加工的工件所吸收的激光能量比较少。
采用的激光熔化切割一般使用惰性气体。
三、激光火焰切割激光火焰切割也被称为激光氧化熔化切割。
这种切割方式使用的是氧气,或者是其它的活性气体,在这些气体的环境下,被加工的材料在高能量的激光束的强烈照射下很容易能够被点燃,那么就会和这些活性气体发生激烈的化学反应,通过这个激烈的化学反应可以产生另一个热源。
由于这个效应应用,所以在对相同厚度的刚体进行切割的时候,一般会采用激光火焰切割法。
因为使用这种切割方式的切割速率要比使用激光熔化切割的速率快很多,提高了生产的效率。
但是从另一方面来说,这种切割方式相比激光熔化切割产生的切口质量要差一些,因为它所产生的切缝是比较宽的,而且切边可能也会更粗糙。
激光切割机分类 常见的三种激光切割机
激光切割机广泛的应用在我们的日常生活中,目前市场上常见的激光切割机有三种:光纤激光切割机、CO2激光切割机和YAG激光切割机1、光纤激光切割机光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。
光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束,并聚集在工件表面上,使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化,通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。
同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势,已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。
2、CO2激光切割机CO2激光切割机,可以稳定切割20MM以内的碳钢,10MM以内的不锈钢,8MM之下的铝合金。
CO2激光器的波长為10.6UM,相对容易被非金属汲取,可以高品质地切割木材、亚克力、pp、有机玻璃等非金属材料,但是CO2激光的光电转化率唯有10%左右。
CO2激光切割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体n2的喷嘴,用以提升切割速度和切口的平整光洁。
為了提升电源的稳定性和寿命,关于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性。
依据国际安全规范,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害最小的一级。
但是CO2激光切割机使用成本是这三种激光切割机中费用最高的一款。
三、YAG激光切割机YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点,但能量效率低一般<3%,目前产品的输出功率大多在800W以下,由于输出能量小,主要用于打孔及薄板的切割。
它的绿色激光束可在脉冲或连续波的情况下应用,具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效,也可用于切削、焊接和光刻等。
YAG固体激光切割机激光器的波长不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,且YAG固体激光切割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命,即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源,如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。
激光切割加工类型有哪些
激光切割加工类型有哪些
本文为大家介绍激光切割加工的几种类型。
根据工件的物理特性和辅助气体的特性,激光切割加工过程有以下几类;
1.激光气化切割
2.激光融化切割
3.高气压激光切割
4.激光燃烧切割
激光切割加工主要是CO2激光切割,CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。
CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是:
(1)切割质量好。
切口宽度窄(一般为0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距误差0.1-0.4mm,轮廓尺寸误差0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5-25m),切缝一般不需要再加工即可焊接。
(2)切割速度快。
例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为
1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形极小。
(3)清洁、安全、无污染。
大大改善了操作人员的工作环境。
当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。
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激光切割的主要方式
激光切割的主要方式激光切割主式方式可分为:1.激光汽化切割;2.激光熔化切割;3.激光氧助熔化切割;4.控制断裂切割四种。
1.激光汽化切割利用激光高能力密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,村料开始气化,形成蒸气。
这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。
材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄的金属材料和非金属材料(纸;布;木材;塑料;橡皮等)2.激光熔化切割激光迷化切割是利用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化气体(N2、Ar、He等)依靠气体的强大压力使液态金属排除,形成割缝。
激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需激光能量只有汽化切割的十分之一左右,约10的7次方每平方CMA.激光束照射到工件表面,除反射损失外,剩下的能量被吸收,加热工件,蒸发成小孔B.一但小孔形成,它作为黑体将吸收所有光束能量,小孔被熔化的金属壁所包围,依靠气流的高速流动,使熔壁保持相对稳定。
C.熔化等温线贯穿工件,依靠辅助气流喷射压力将融化材料吹走。
D.随着工件或者切割头的移动,小孔横移并成一条切缝,激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹掉。
对薄板材料,切割速度过慢会使大部分激光束直接通过切口白白损失能量,速度提高使更多光束照射材料,增加与材料的耦合功率,获得保证切割质量的较宽参数调节区,对厚板材料,由于激光蒸发作用或熔化产物移去速度不够快,光束在割缝内材料切面上多次反射,只要熔化产物能在它被冷气流凝团前除去,切割过程将继续进行。
所有激光切割口边缘都呈条纹状,其原因是:A.切割过程开始于导致氧燃烧的某功率值,而在较低的功率水平停止:B.切割断面是如此的陡,以致在它上面的功率密度不能持续地维持熔化过程,而在切割面形成台阶,使切割面在切割过程中间歇地前进;C.切割产生的吸收或反射等离子或烟雾可引起间歇效应。
湖南SLS激光快速成型的分类和作用
湖南SLS激光快速成型的分类和作用
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激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。
经过分析认为其主要的分类和作用体现在以下几个方面:
一、激光切割技术的分类
1、汽化切割
工件在激光作用下快速加热至沸点,部分材料化作蒸汽逸去,部分材料为喷出物从切割缝底部吹走。
这种切割机是无融化材料的切割方式。
2、熔化切割
激光将工件加热至熔化状态,与光束同轴的氩、氦、氮等辅助气流将熔化材料从切缝中吹掉。
3、氧助熔化切割
金属被激光迅速加热至燃点以上,与氧发生剧烈的氧化反应(即燃烧),放出大量的热,又加热下一层金属,金属被继续氧化,并借助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。
二、激光切割技术的作用
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。
现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。
以CO2激光切割机为例,整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成,采用最先进的数控模式实现多轴联动及激光不受速度影响的等能量切割,同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力;采用性能优越的进口伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。
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激光切割分类
激光切割分类激光切割是一种利用高能激光束对材料进行切割的技术。
根据不同的切割原理和设备特点,激光切割可以分为几种不同的分类。
一、气体激光切割气体激光切割是利用气体激光器产生的激光束对材料进行切割的一种方法。
常见的气体激光切割包括CO2激光切割和氮气激光切割。
CO2激光切割是利用CO2激光器产生的激光束对非金属材料进行切割,如塑料、布料、纸张等。
氮气激光切割则是利用氮气激光器产生的激光束对金属材料进行切割,如钢铁、铝合金等。
气体激光切割具有切割速度快、切割质量高、切割厚度大等优点。
二、固体激光切割固体激光切割是利用固体激光器产生的激光束对材料进行切割的一种方法。
常见的固体激光切割包括光纤激光切割和半导体激光切割。
光纤激光切割是利用光纤激光器产生的激光束进行切割,具有激光束质量好、切割速度快等特点。
半导体激光切割则是利用半导体激光器产生的激光束进行切割,具有体积小、功耗低等特点。
固体激光切割广泛应用于金属、塑料、石材等材料的切割。
三、液体激光切割液体激光切割是利用液体激光器产生的激光束对材料进行切割的一种方法。
液体激光切割常用于对生物组织进行手术切割,如眼科手术、皮肤整形等。
液体激光切割具有切割精度高、切割过程中无痛感等特点,被广泛应用于医疗领域。
四、光纤激光切割光纤激光切割是利用光纤激光器产生的激光束对材料进行切割的一种方法。
光纤激光切割具有激光束质量好、切割速度快等优点,被广泛应用于金属材料的切割,如不锈钢、铝合金等。
激光切割作为一种高效、精确的切割技术,被广泛应用于各个领域。
根据不同的切割原理和设备特点,激光切割可以分为气体激光切割、固体激光切割、液体激光切割和光纤激光切割等几种分类。
每种分类都有其特点和适用范围,可以根据需要选择合适的激光切割方法。
无论是在工业生产中的金属加工,还是在医疗领域的手术切割,激光切割都发挥着重要的作用,为人们的生活带来了便利和进步。
随着科技的不断进步和创新,相信激光切割技术将会有更广阔的应用前景。
激光切割
激光切割1.激光切割的机理及分类激光切割可分为激光气化切割、激光熔化切割、激光氧气切割以及激光划片与控制断裂。
(1)激光气化切割当激光束照射时,金属材料被迅速加热气化,并以蒸发的形式由切割区逸散掉。
激光气化切割多用于极薄金属材料以及纸、布、木材、塑料、橡皮等。
(2)激光熔化切割材料被迅速加热到熔点,借助喷射惰性气体,如氩、氦、氮等,将熔融材料从切缝中吹掉。
激光熔化切割用于不锈钢、钛、铝及其合金等。
(3)激光氧化切割金属材料被迅速加热到熔点以上,以纯氧或压缩空气作为辅助气体,此时熔融金属与氧剧烈反应,放出大量热的同时,又加热了下一层金属,金属继续被氧化,并借助气体压力将氧化物从切缝隙中吹掉。
激光氧化切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
(4)激光划片与控制断裂划片是用激光在一些脆性材料表面刻上小槽,再施加一定外力使材料沿槽口断开。
控制断裂是利用激光刻槽时产生陡峭的温度分布,在脆性材料里产生局部热应少材料沿刻槽断开。
激光气化切割多用于极薄金属材料以及纸、布、木材、塑料、橡皮等,激光熔化切割用于不锈钢、钛、铝及其合金等。
激光氧化切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
2.激光切割设备激光切割设备主要由激光器、导光系统、CNC控制的运动系统等组成,此外还有抽吸系统以保证有效去除烟气和粉尘。
激光切割时割炬与工件产生相对移动有三种情况:①割炬不动,工件通过工作台作运动,这主要用于尺寸比较小的工件;②工件不动,割炬移动;③割炬和工作台同时移动。
激光切割时,要求割炬:①能喷射出足够的气流;②要求气体喷射的方向和反射镜的光轴是同轴的;③切割时金属的蒸气和金属的飞溅不损伤反射镜;④便于调节聚焦镜。
3.激光切割实用工艺参数根据切割材料的材质、厚度,选用激光切割不同的工艺参数是掌握激光切割技术的有效方法。
下面介绍一些材料的单模激光和多模激光切割工艺参数,见表7-4、表7-5。
表7-4 一些材料的单模激光切割工艺参数材料厚度/mm 辅助气体切割速度/(mm/min)割缝宽度/mm功率/W低碳钢 3.00 氧600 0.2250 不锈钢(18CrNi)1.00 氧1500 0.1钛合金40.00 氧500 3.5钛合金 10.00 氧 2800 1.5 有机玻璃(透明) 10.00氮8000.7A121氧化铝 1.00氧3000 0.1聚酯地毯10.00氮 2600 0.5 棉织品(多层) 15.00 氮9000.5250纸板 0.50 氮 3000 0.4 波纹纸板 8.00 氮 3000 0.4 石英玻璃 1.90 氧 600 0.2聚丙烯 5.50 氮 700 0.5 聚苯乙烯 3.20 氮 4200 0.4 硬质聚氯乙烯 7.00氮12000.5纤维增强3.00 氮600 0.3塑料木材(胶合板) 18.00 氮2000.7低碳钢 1.00 氧 4500 500低碳钢 3.00 氧 1500 低碳钢 6.00 氧 500 低碳钢 1.20 氧 6000 0.15 低碳钢 2.00 氧 4000 0.15 低碳钢 3.00 氧 2500 0.2 低碳钢 1.00 氧 3000 低碳钢 3.00 氧 1200 胶合板18.00氮3500表7-5一些材料的多模激光切割工艺参数。
激光切割机按照结构分类的六种方式
激光切割机的出现给现代加工制造业带来了很多便利,而激光设备的类型也是非常之多,平时我们都是按照激光器的类型来给激光切割机进行分类,今天,小编想和大家聊聊,如果按照激光切割机本身的结构,又可以如何进行分类呢?1、按照切割头与工作台相对移动的方式,激光切割机可分为光束固定形式即定光路、光束移动形式即飞行光路和半固定半移动混合形式的混合光路三种类型。
另外还有一种铰接活动臂固定光程飞行光束传输形式,被称为恒定飞行光路,简称为恒光路。
采用飞行光路的切割机,在切割过程中,只有切割头沿X、Y方向移动,工作台位置固定不动。
这类切割机加工的板材尺度大、质量高;设备占地面积小,加工工件无需夹紧,上、下料方便,并且机器加速性能佳,定位精度高。
所以备受市场推崇,称为国际市场主流机型。
2、现代激光切割机常见的几种典型结构主要有龙门框架移动式飞行光路结构,横梁移动式飞行光路、横梁倒挂移动式飞行光路,悬臂移动式飞行光路结构,十字工作台移动式的定光路,龙门式和悬臂式恒光路,机器人结构形式,激光柔性加工系统等。
3、就切割设备的结构而言,床身大件的材料有铸造结构、焊接结构,还有大理石结构、横梁采用铝合金铸件或焊接件及型材等。
4、设备所配置的激光器要根据用户加工的性能、加工材料、形状、尺寸等选取不同的激光器,可供选配的激光器分别有co2轴快流激光器、固体激光器和光纤激光器等。
其中,目前光纤激光切割机因其加工质量、环保、节约成本等优势受到大部分行业用户的喜爱。
5、从设备的驱动方式上,有X、Y轴选用单边伺服电机配置相应的减速机,用高精度的齿轮齿条驱动结构;有X轴双边均选用伺服电机配置相应的减速机,用高精度的齿轮齿条驱动结构,有伺服电机配置高精度滚珠丝杆直接驱动,还有采用直线电机直接驱动的结构方式。
6、数控激光切割机通常所配置的导轨以高精度直线导轨为主,并配有自动润滑装置。
单边直线导轨为主导轨配以滚轮结构更是一种性价比好的经济适用、调整方便的典型结构;另一种结构就是直接采用驱动和导轨组合为一体的驱动单元结构,安装更简便,调试更方便,精度容易保证,只是造价偏高一点。
激光加工技术分类
激光加工技术分类
激光加工技术可以分为以下几类:
1. 激光切割:利用激光束的高能量密度,将材料切割成所需形状。
适用于金属、非金属和复合材料等多种材料。
2. 激光打标:利用激光束对材料表面进行氧化、脱色或永久性标记,用于产品标识、追溯和装饰等领域。
3. 激光焊接:通过激光束的高能量聚焦,将两个或多个材料焊接在一起,适用于金属、塑料和玻璃等材料的焊接。
4. 激光熔化沉积:将激光束聚焦在材料表面,使其熔化并与补充材料相结合,用于修复、涂覆和制造复杂形状的零件。
5. 激光打孔:利用激光束的高能量密度,在材料上产生小孔或导孔,用于电子器件、滤网和注射器等领域。
6. 激光去除:利用激光束的高能量密度将目标材料表面的薄层或污染物去除,用于清洗、去漆和去除氧化层等应用。
这些技术广泛应用于制造业、电子制造、航空航天、医疗器械、汽车工业等领域。
激光切割
1、激光切割的基本概念 2、激光切割基本原理 3、激光切割分类 4、激光切割的特点 5、应用范围 6、激光切割工艺参数 7、激光切割典型零件 8、参考文献
1、激光切割的基本概念
激光切割(laser beam cutting,简称LBC)是利用高 能量密度的激光束作为“切割刀具”对材料进行热 切割的一种材料加工方法。
5、应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割 机器人。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。 在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已 经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激 光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天 领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛 合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合 材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天 零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛 合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞 机陶瓷隔热瓦等。
2、激光切割基本原理
激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45° 全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦, 在焦点处聚成一极小的光斑,在光斑处会焦的激 光功率密度高达10^6~10^9W/cm^2。处于其焦点 处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产 生10000°C以上的局部高温,使工件瞬间汽化, 再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走,从而将 工件切穿成一个很小的孔,随着数控机床的移动, 无数个小孔连接起来就成了要切的外形。由于激 光切割的频率非常高,所以每个小孔连接处非常 光滑,切割出来的产品光洁度很高。
(5)切割速度 切割速度直接影响切口宽度和切口表面粗糙度。对于不同 材料的板厚,不同的切割气体压力,切速度有一个最佳值, 这个最佳值约为最大切割速度的80%。 (6)辅助气体的种类和压力 切割低碳钢较多采用O2作辅助气体,以利用铁-氧燃烧反 应热促进切割过程。而且切割速度快,切口质量好,可以 获得无渣的切口。切割不锈钢时,常使用O2+N2混合气体 或双层气流,单用O2在切口底边会发生挂渣。气体压力增 大,动量增加,排渣能力增强,因此可以是无挂渣的切割 速度增加。但压力过大,切割面反而会粗糙。 此外。喷嘴形状也影响激光切割质量和效率。激光切割一 般采用同轴喷嘴,以减少飞溅,为保证切割过程的稳定性, 一般应尽量减小喷嘴端面到工件表面的距离,常取0.5mm2.0mm。
激光切割加工基础知识
激光切割加工基础知识目录一、激光切割加工概述 (2)1.1 激光切割定义 (2)1.2 激光切割原理 (3)1.3 激光切割设备 (4)二、激光切割工艺 (5)2.1 切割材料种类 (6)2.2 切割精度要求 (7)2.3 切割速度与效率 (9)2.4 切割厚度与切割缝 (9)三、激光切割参数设置 (10)3.1 切割功率与频率 (12)3.2 切割速度与进给速度 (13)3.3 激光切割头高度与焦点位置 (14)3.4 切割气体选择与使用 (15)四、激光切割质量控制 (17)4.1 切割质量影响因素 (18)4.2 切割缺陷及防止措施 (19)4.3 切割成品检测方法 (20)五、激光切割安全操作 (21)5.1 设备安全操作规程 (22)5.2 安全防护措施 (23)5.3 应急处理方案 (24)六、激光切割行业发展趋势与市场分析 (25)6.1 行业发展现状 (27)6.2 市场需求与发展趋势 (28)6.3 行业竞争格局与主要企业分析 (29)一、激光切割加工概述激光切割加工是一种利用高能激光束对金属材料进行精确切割的现代制造技术。
它具有高效、精度高、无接触、无变形等优点,被广泛应用于金属加工领域。
激光切割加工主要分为CO2激光切割、光纤激光切割和半导体激光切割等多种类型,根据不同的应用需求和技术水平,可以选择合适的激光切割设备。
在激光切割加工过程中,首先需要将待加工材料固定在一个工作台上,然后通过激光束照射到工件表面,使光能转化为热能,从而熔化或汽化材料。
随着激光束的移动,工件不断被切割成所需的形状和尺寸。
与传统的机械切割相比,激光切割具有更高的精度和速度,能够满足各种复杂形状和尺寸的工件加工需求。
除了金属加工外,激光切割还可以应用于非金属材料的切割,如塑料、木材、布料等。
随着技术的不断发展,激光切割还逐渐应用于三维打印、微米级加工等领域,为各行各业提供了更多的创新可能。
1.1 激光切割定义激光切割是一种先进的材料加工技术,基于高能激光束对目标材料进行的快速、精确的热切割过程。
四种常见的激光切割方式
四种常见的激光切割方式,不知道你就OUT了激光切割广泛运用于工业领域,快速、高效、一次成型、断面光滑等是其主要优点。
激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工方式。
激光束聚焦后形成具有高能量密度的光斑,应用于切割有许多特点。
而激光切割主要有四种不同的切割方式,以便应对不同的情况。
熔化切割在激光熔化切割中,工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。
因为材料的转移只发生在其液态情况下,所以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参于切割。
激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。
气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。
在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。
最大切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。
在激光功率一定的情况下,限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。
激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。
产生熔化但不到气化的激光功率密度,对于钢材料来说,在104W/cm2~105W/cm2之间。
汽化切割在激光气化切割过程中,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。
此情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上,材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。
该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。
该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。
该加工不能用于,像木材和某些陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。
另外,这些材料通常要达到更厚的切口。
在激光气化切割中,最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。
激光功率和气化热对最优焦点位置只有一定的影响。
在板材厚度一定的情况下,最大切割速度反比于材料的气化温度。
所需的激光功率密度要大于108W/cm2,并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。
激光切割机种类
激光切割机分类
1,如果从激光器来分可以分为:
A,固体激光。
固体激光里面又分红宝石激光、YAG等
B,半导体激光。
C,液体激光。
D,气体激光。
CO2激光
当然这里面用于激光切割的有YAG和CO2两种。
2,如果按照激光切割机的结构分,可分为:
A,台式激光切割机
这种激光切割机是最常见的。
就是把激光器,放置在一边,通过外部光路传输到激光切割头,加工范围一般为1.5*3M,2*4M.
台式机里面根据具体结构,又分为悬臂式、龙门式,混合型等等。
国内外的很多,如迅镭、通快,百超,普瑞玛,MAZAK等等的机器大部分都是台式激光切割机。
台式机主要用于钣金加工。
可用于的行业很多,如电梯制造,电气开关柜,粮食机械等以薄板加工为主的行业
B,龙门式搭载型激光切割机
这种激光切割机就是把激光器放在机械上面,随机器的运行一起动,这样可保证光路的恒定,有效切割范围可以很大,宽度可以2-6米,长度有可几十米长。
主要用于工程机械,造船,机车等重工业。
主要针对3MM-25MM内的中厚板行业的下料切割。
这类搭载型激光切割机的主要有:日本田中(TANAKA)、小池(KOIKE)等。
3,如果按切割工件来分。
可分为:
A。
金属激光切割机。
激光器的功率一般比较大。
B。
非金属激光切割机。
激光器的功率一般很小。
C。
还可以用于切割管的,管子激光切割机。
激光切割机种类及应用【详解】
根据激光发生器的不同,目前市面上激光切割机大致可分为三种:CO2激光切割机,YAG(固体)激光切割机,光纤激光切割机三种。
第一种:CO2激光切割机CO2激光切割机,可以稳定切割20mm以内的碳钢,10mm以内的不锈钢,8mm以下的铝合金。
CO2激光器的波长为10.6um,比较容易被非金属吸收,可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,但是CO2激光的光电转化率只有10%左右。
CO2激光切割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体N2的喷嘴,用以提高切割速度和切口的平整光洁。
为了提高电源的稳定性和寿命,对于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性。
根据国际安全标准,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害最小的一级。
主要优点:功率大,一般功率都在2000-4000W之间,能切割25毫米以内的全尺寸不锈钢,碳钢等常规材料,以及4 mm以内铝板和60MM以内的亚克力板,木质材料板,PVC板,且在切割薄板时速度很快。
另外,由于CO2激光器输出的是连续激光,其在切割时,是这三种激光切割机中切割断面效果最光滑最好的。
主要市场定位:6-25毫米的中厚板切割加工,主要针对大中型企业以及部分纯对外加工的激光切割加工企业,但由于其激光器维护耗损大,主机耗电量大等无法克服因素,近年来,受到光纤激光切割机的巨大冲击,市场处于明显萎缩的状态。
第二种:YAG(固体)激光切割机YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点,但能量效率低一般<3%,目前产品的输出功率大多在600W以下,由于输出能量小,主要用于打孔和点焊及薄板的切割。
它的绿色的激光束可在脉冲或连续波的情况下应用,具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效,也可用于切削、焊接和光刻等。
YAG固体激光切割机激光器的波长不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,且YAG固体激光切割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命,即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源,如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。
激光切割机理论知识
激光切割机理论知识激光切割是一种利用激光束对工件表面进行熔化、气化或者去除的加工方法。
激光切割具有精度高、效率高、适应性广等优点,被广泛应用于各种材料的切割加工领域。
1. 激光切割原理激光切割的原理是利用高能量密度的激光束照射到工件表面上,使工件局部区域受热,达到熔化或气化的温度,然后通过气流或者惰性气体流将熔融或气化的材料吹除,从而实现对工件的切割加工。
2. 激光切割机构激光切割系统主要由激光发生器、激光传输系统、聚焦光学系统、工件支撑系统和控制系统等组成。
激光发生器产生高能量密度的激光束,激光传输系统将激光束传输到切割头,聚焦光学系统对激光束进行调节和聚焦,工件支撑系统用于固定和移动工件,控制系统控制整个切割过程。
3. 激光切割方法激光切割可以分为融化切割、汽化切割和氧化反应切割三种方法。
融化切割是将材料加热到熔点后通过喷氧气等氧化剂将熔化材料吹除;汽化切割则是直接将材料气化后通过气流将气化物质吹除;氧化反应切割是将激光束照射到材料表面,使其与氧气发生化学反应,从而达到切割的目的。
4. 激光切割的应用激光切割广泛应用于金属材料、非金属材料、纺织材料等领域的加工。
在金属材料切割领域,激光切割具有速度快、精度高、变形小等优势,被广泛用于汽车制造、航空航天等行业。
在非金属材料切割领域,激光切割被应用于玻璃、陶瓷、橡胶等材料的加工。
5. 激光切割的发展趋势随着激光技术的不断发展,激光切割技术也在不断完善和提升。
未来,激光切割机将更加智能化、高效化,切割质量和速度将得到进一步提升。
同时,激光切割技术也将拓展到更多领域,满足不同行业的切割需求。
结语激光切割作为一种先进的加工方法,具有广阔的应用前景和发展空间。
通过不断研究和探索,激光切割技术将为各行各业的发展和进步提供有力支持。
以上是关于激光切割机理论知识的简要介绍,希望对您有所帮助。
激光切割的分类
激光切割的分类
激光切割是近年来工业生产领域中广泛使用的一种切割技术。
它不仅具有高精度、高
效率、高质量等优点,而且适用于材料种类广泛,形状复杂的物体加工。
激光切割可分为以下几大类:
一、气体激光切割
气体激光切割是利用高能量密度的激光束对材料表面进行瞬间加热,使其表面蒸发形
成切割口。
切割过程中需要使用气体作为辅助材料,常见的气体有氮气、氧气、惰性气体等。
气体激光切割适用于不锈钢、铝合金、钛合金、铜和黄铜等金属材料的切割。
固体激光切割是一种利用钨酸盐激光、铥玻璃激光、镱钇铝石榴石激光等准分子激光
器进行切割的一种方法。
固体激光切割适用于切割各类非金属材料,如陶瓷、玻璃、塑料、纸张、布料等。
光纤激光切割是利用高功率光纤激光器进行切割的一种新型切割方法。
光纤激光切割
可以达到高精度、高速度、高效率、高稳定性等特点。
光纤激光切割广泛应用于平板金属
材料、不锈钢、铝合金、铜和黄铜等金属材料的切割,以及各类非金属材料的切割。
四、二氧化碳激光切割
总之,激光切割是一种高效率、高精度、高质量、灵活性强的切割技术,可以广泛应
用于各种金属和非金属材料的切割和加工。
激光切割机分类及应用领域
随着时代的发展,激光类的产品在现在的生活中应用的越来越广泛,主要加工的领域包括:在金、银、铜、铁、铝、PVC、PP、木材、玻璃等。
切割机分为激光切割机、水切割、火焰切割机、等离子切割机等几大类。
激光切割机主要包括:光纤激光切割机、YAG激光切割机、管材激光切割机、紫外激光切割机等几大类。
激光设备的最大优势就是速度快、精度高、效率高,也是以后的流行趋势,可以与现有的数控设备进行链接,有效的节约成本,提高效率。
鞍山锐达激光科技有限公司坐落在辽宁激光产业园,主要服务于北方客户,我们提供“系统方案、完美的售后服务”,主要应用领域包括金属加工、手机、电脑、工业面料、家具等领域。
h型钢激光切割工艺分类
h型钢激光切割工艺分类H型钢是一种常用的结构钢材,广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
激光切割作为一种高精度、高效率的切割工艺,在H型钢的加工中得到了广泛应用。
本文将以"H型钢激光切割工艺分类"为标题,对H型钢激光切割工艺进行分类和介绍。
一、常规激光切割工艺常规激光切割工艺是指使用常规激光切割机进行切割的工艺。
该工艺具有切割速度快、切割质量高的特点,适用于对H型钢进行直线切割。
常规激光切割工艺通过激光束对H型钢进行熔化切割,切割速度可达每分钟几米至十几米,切割质量优良,切口平整光滑。
二、倾斜切割工艺倾斜切割工艺是指在常规激光切割工艺的基础上,将激光束倾斜一定角度进行切割的工艺。
倾斜切割工艺可以实现对H型钢的斜切,使得切割后的零件具有一定的倾斜角度。
倾斜切割工艺可以应用于一些特殊的工程需求,如斜切连接、倾斜焊接等。
三、多轴激光切割工艺多轴激光切割工艺是指在常规激光切割工艺的基础上,通过增加切割机床的轴数,实现对H型钢进行多轴切割的工艺。
多轴激光切割工艺可以实现对H型钢的复杂形状切割,如槽口切割、异形切割等。
多轴激光切割工艺具有高度的灵活性和精度,可以满足各种复杂形状的切割需求。
四、激光切割与其他工艺的结合除了以上介绍的几种激光切割工艺外,激光切割还可以与其他工艺相结合,实现更多样化的加工需求。
例如,激光切割与冲压工艺相结合,可以实现对H型钢的冲孔加工;激光切割与焊接工艺相结合,可以实现对H型钢的切割和焊接一体化加工。
这些结合工艺的应用,可以提高加工效率和产品质量,满足不同行业的需求。
H型钢激光切割工艺可以根据不同的需求进行分类。
常规激光切割工艺适用于直线切割;倾斜切割工艺可以实现斜切需求;多轴激光切割工艺可以实现复杂形状的切割需求;激光切割还可以与其他工艺相结合,实现更多样化的加工需求。
随着激光技术的不断发展,H型钢激光切割工艺将在各个领域得到更广泛的应用。
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激光切割原理、分类及特点
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激光切割原理、分类及特点
激光切割原理及分类
(1)激光切割的原理
激光切割是利用经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、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。
激光切割属于热切割方法之一。
激光切割的原理见下图。
(2)激光切割的分类
激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。
1)激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材
料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。
这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。
材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2)激光熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。
激光熔化切割不需要使金属完全汽化,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属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3)激光氧气切割
激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。
它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。
喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。
由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
4)激光划片与控制断裂
激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。
激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。
控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。
激光切割的特点
激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。
具体概括为如下几个方面。
⑴ 切割质量好
由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。
① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。
② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。
激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。
⑵ 切割效率高
由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。
操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。
表1 激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较
切割方法切缝宽度/mm 热影响区宽度/mm 切缝形态切割速度设备费用
激光切割 0.2~0.3 0.04~0.06 平行快高
氧乙炔切割 0.9~1.2 0.6~1.2 比较平行慢低
等离子切割 3.0~4.0 0.5~1.0 楔形且倾斜快中高
⑶ 切割速度快
用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。
材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
⑷ 非接触式切割
激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。
加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。
激光切割过程噪声低,振动小,无污染。
⑸ 切割材料的种类多
与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。
但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。
采用
CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2。
⑹ 缺点
激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。
激光切割设备费用高,一次性投资大。
激光切割的应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。
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。
在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。
德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。
在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。
用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。
激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。
不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。