激光切割工艺知识大全
激光切割常规知识点总结
激光切割常规知识点总结一、激光切割的基本原理激光切割是利用激光束对材料进行加热并使其融化,然后利用气体吹掉熔融材料,实现对工件的切割和加工。
激光切割的基本原理包括以下几个方面:1. 光学原理:激光切割系统由激光器、准直器、聚焦镜和切割头等部件组成。
激光器产生的激光束经过准直器和聚焦镜聚焦成一束高能密度的激光束,并通过切割头对工件进行切割。
2. 热力学原理:激光束对材料的作用主要是利用激光的光能将材料加热至熔点或汽化点,使其发生相变并形成蒸汽,然后利用气流将蒸汽吹离工件表面,以实现切割和加工。
3. 动力学原理:激光切割过程中需要控制激光束的能量密度、聚焦深度和切割速度等参数,以实现对工件的精确切割和加工。
二、激光切割设备激光切割设备是实现激光切割加工的关键装备,主要包括激光器、光纤传输系统、切割头、数控系统和辅助气体系统等部件。
激光切割设备的主要特点包括以下几个方面:1. 激光器:激光切割设备通常采用二氧化碳激光器、光纤激光器或固体激光器等作为激光源,具有高能量密度、高光束质量和长寿命等优点。
2. 切割头:切割头是激光束对工件进行切割的部件,主要包括焦距调节装置、气体喷嘴、光斑调节器和感应器等部件,能够实现对激光束的调节和控制。
3. 数控系统:激光切割设备通常配备数控系统,能够实现对切割参数、切割路径和切割速度等参数的精确控制,以实现对工件的精确切割和加工。
4. 辅助气体系统:辅助气体系统包括氧气、氮气和惰性气体等,用于实现对切割过程中产生的熔融材料和烟尘的清除,以保证切割质量和工作环境的清洁。
三、激光切割的材料激光切割能够对金属材料和非金属材料进行切割和加工,主要包括以下几类材料:1. 金属材料:包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金和镍合金等金属材料,具有导热性好、熔点高和导电性强等特点。
2. 非金属材料:包括塑料、橡胶、布料、陶瓷和玻璃等非金属材料,具有熔点低、易氧化和易挥发等特点。
激光切割不仅可以对单一材料进行切割,还可以对多种复合材料进行加工,例如通过调节激光切割参数和使用不同的辅助气体,可以实现对金属与非金属的复合材料的切割和加工。
激光切割知识
激光切割是一种利用激光功率密度达到一定标准后可加工各种钢板材质,且可加工几毫米厚的板料的切割工艺。
激光切割属于热切割方法之一,具体包括以下几种:
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。
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。
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。
此外,激光切割还可以分为激光划片与控制断裂、激光氧气切割和激光滑片与控制断裂四类。
与其他热切割方法相比较,激光切割总的特点是切割速度快、质量高。
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。
(完整版)激光切割工艺
——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/cm2~105 W/cm2之间。
2.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于
使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金 属之间的相互作用,产生化学反应使材料进一步加 热。由于此效应,对于相同厚度的结构钢,采用该 方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面,该方法和熔化切割相比可能切口质 量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙 度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好 的(有烧掉尖角的危险)。可以使用脉冲模式的激 光来限制热影响。 ——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一 定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热 传导率。
切割这些材料时,要特别注意调节好焦点位置。
——热传导率 焊接时,低热传导率的材料,和高热传导率的材料 相比,需要更小的功率。
比如,对于铬镍合金钢,所需的功率要小于结构钢 的,对加工产生的热的吸收也更少。
另一方面,比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大 部分通过吸收激光产生的热。因为热从光束目标点 处传导开了,所以热影响区的材料更难熔化了。
(3) 可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室 或其它地点进行加工。
(4) 加工时不需用刀具,属于非接触加工,无机械 加工变形。
(5) 无需加工工具和特殊环境,便于自动控制连续 加工,加工效率高,加工变形和热变形小。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化 的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性 能和精度直接影响切割的效率和质量。
注意:对于达到St52的钢铁,按照DIN标准的容许量为 Si≤0.55%。该指标对于激光加工来说太不精确了。
激光切割行业知识
激光切割行业知识激光切割技术作为一种高精度、高效率的加工方式,在工业制造领域中扮演着越来越重要的角色。
它通过高能量密度的激光束照射材料表面,使材料迅速熔化、汽化或燃烧,从而实现材料的切割。
以下是关于激光切割行业的一些关键知识点:1. 技术原理:激光切割机的核心是激光发生器,它可以产生高功率的激光束。
这种激光束通过聚焦系统聚焦到材料上,由于激光的高能量,材料在焦点处迅速熔化或蒸发,形成切割。
激光切割可以非常精确地控制切割路径和深度,因此适用于精细加工。
2. 应用领域:激光切割技术广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天、电子、医疗设备、精密仪器等多个行业。
它能够处理各种金属和非金属材料,如不锈钢、碳钢、铝、铜、塑料、木材等。
3. 优势特点:- 高精度:激光切割可以精确到微米级别,适合复杂和精细的切割需求。
- 高效率:与传统的切割方法相比,激光切割速度快,生产效率高。
- 灵活性:激光切割可以轻松调整切割路径,适应各种复杂形状的设计。
- 非接触式加工:激光切割不接触材料,减少了加工过程中的磨损和变形。
4. 技术发展:随着技术的进步,激光切割技术也在不断发展。
例如,光纤激光切割机因其高效率、低能耗和长寿命而越来越受欢迎。
同时,激光切割技术也在不断向更高功率、更高精度和更智能化的方向发展。
5. 市场趋势:随着工业4.0和智能制造的推进,激光切割行业正迎来新的发展机遇。
自动化、智能化的激光切割系统能够更好地满足个性化和定制化生产的需求。
此外,环保和节能也是激光切割技术发展的重要方向。
6. 挑战与机遇:尽管激光切割技术具有许多优势,但也面临着成本、操作复杂性和材料限制等挑战。
随着新材料的出现和激光技术的进步,这些挑战正在逐步被克服,为激光切割行业带来新的机遇。
7. 未来展望:预计激光切割技术将继续在提高加工效率、降低成本和扩大应用范围方面取得突破。
同时,随着全球制造业的数字化转型,激光切割技术将在智能制造和柔性生产中发挥更加关键的作用。
激光切割基本知识
激光切割基本知识
嘿,朋友!咱今儿来聊聊激光切割这神奇的玩意儿。
您知道不,激光切割就像是一把超级锋利、超级精准的“光剑”!能把各种材料给收拾得服服帖帖。
这激光切割啊,原理可不简单。
您就想想,一束超强的光,集中到一个小点上,那能量得多大呀!就像放大镜把阳光聚到一点能点着火柴一样,激光能把材料瞬间加热到极高的温度,然后“咔嚓”一下,材料就被切分开了。
那激光切割能切啥材料呢?这可多了去了!金属,像钢铁、铝,那是小菜一碟;塑料、木材,也不在话下。
您说这是不是很厉害?
再说说这激光切割的精度。
那可真是精细得让人惊叹!能切出极其复杂的形状和图案,比您手画的都要准。
比如说,您想要一个特别精致的金属雕花,激光切割就能给您弄出来,而且边缘光滑得就跟镜子似的。
还有啊,激光切割的速度也是杠杠的!比起传统的切割方法,那简直是快如闪电。
就好像您骑着自行车和开着跑车比赛,根本不是一个级别。
不过,这激光切割也不是随随便便就能玩得转的。
设备得选好,不
然就像拿着一把钝刀砍柴,费劲又不出活儿。
操作的人也得有两把刷子,得懂技术,会调试,不然再好的设备也白搭。
您想想,如果设备不稳定,一会儿激光强一会儿激光弱,那切出来
的东西不就成了“歪瓜裂枣”?要是操作的人粗心大意,把尺寸弄错了,那岂不是浪费了材料又浪费了时间?
所以啊,要想把激光切割用好,就得下点功夫。
多学习,多实践,
就像练武一样,功夫到家了,才能成为高手。
总之,激光切割这技术,既强大又神奇,但也得咱们用心去掌握它,才能让它为咱们创造出更多的精彩!。
激光切割知识点
激光切割知识点嘿,朋友!咱今天来聊聊激光切割这个神奇的玩意儿!你知道吗?激光切割就像是一把超级锋利的“光剑”,能把各种材料切得那叫一个精准又漂亮。
这就好比一个厉害的大厨,切菜的时候手起刀落,每一片都薄厚均匀,恰到好处。
比如说金属材料,激光切割对付它们就像热刀切黄油,轻松自如。
不锈钢、铝合金,不管多硬的家伙,在激光面前都得乖乖听话。
那平滑的切面,简直比镜子还亮,你说神奇不神奇?再说说非金属材料,像塑料、木材,激光切割照样不在话下。
想象一下,要在一块木板上雕出精美的图案,传统的工具可能会让你头疼不已,可激光切割就像一位艺术大师,挥洒之间,完美的作品就呈现在眼前。
那激光切割到底是怎么做到这么厉害的呢?其实啊,它靠的就是那一束高度集中的激光束。
这束光能量巨大,温度高得吓人,一碰到材料,瞬间就能让它们融化或者气化。
这就好比一颗超级热的子弹,碰到啥都能穿透。
而且,激光切割的精度那可是相当高啊!能精确到头发丝那么细的程度,你想想,这得多厉害!要是让普通的切割工具来,估计早就晕头转向了。
还有哦,激光切割的速度也很快。
这就像短跑运动员冲刺,“嗖”的一下就完成任务了。
这可大大提高了生产效率,节省了不少时间和成本呢。
不过,使用激光切割也不是毫无顾忌的。
就像开车要遵守交通规则一样,操作激光切割设备也得小心翼翼。
得注意防护措施,不然那强烈的激光可会伤着人的。
而且设备的维护也很重要,得像照顾宝贝一样精心,不然它闹起脾气来,可就不好办啦。
总之,激光切割这门技术真是又厉害又有用。
在现代工业中,它就像一颗璀璨的明星,照亮了制造的道路。
咱们可得好好了解它,说不定哪天就能派上大用场呢!你说是不是?。
激光切割知识与技能训练
激光切割知识与技能训练激光切割是一种高精度、高效率的金属加工技术,广泛应用于工业制造、汽车、航空航天等领域。
如何掌握激光切割的相关知识和技能,提高切割质量和效率,是每个从事相关行业的工作者都需要面对和解决的问题。
激光切割原理激光切割是利用高能密度的激光束对工件进行热能加工,通过熔化、气化或燃烧的方式将工件切割成所需要的形状。
激光切割的原理可以归纳为以下几点:1.激光能量聚焦:激光束通过透镜聚焦成高能密度的光点,能量集中在小范围内,从而实现高效加工。
2.熔化或气化工件:激光束的高能量可以使工件局部熔化或气化,实现切割作用。
3.辅助气体吹扫:通常在激光切割过程中会使用辅助气体,如氧气、氮气等,用以吹扫工件表面产生的熔渣,提高切割质量。
从事激光切割的必备技能要成为一名优秀的激光切割工作者,除了具备相关的专业知识外,还需要掌握以下几项关键技能:1. 激光设备操作技能熟练掌握激光切割设备的操作技能,包括启动设备、调整参数、监控加工过程等。
2. 安全意识和操作规范激光切割是一项高风险的工作,操作人员必须具备严谨的安全意识,遵守操作规范,做好相关防护工作,确保人身和设备安全。
3. 材料特性了解不同材料在激光切割过程中的反应不同,了解不同材料的熔点、气化点、硬度等特性,有助于选择合适的加工参数,提高切割效率和质量。
4. 故障排除能力在实际工作中,激光切割设备可能会出现各种故障,具备快速准确的故障排除能力对于保证生产连续性至关重要。
提高激光切割技能的途径除了掌握基本技能外,提高激光切割技能还可以从以下几个方面入手:1. 参加培训课程参加正规的技术培训课程,系统学习激光切割的相关知识和技能,能够更好地掌握实际操作技巧。
2. 多实践、多总结在工作中多积累实践经验,不断总结和改进工作方法,尝试不同的切割参数和材料组合,以提高切割效率和质量。
3. 关注行业动态及时了解激光切割领域的最新技术和设备,跟踪行业前沿动态,不断学习和提升自己的专业水平。
激光切割加工基础知识汇总
激光切割加工基础知识汇总首先,需要了解激光的原理。
激光是通过放大受激发射产生的一束高能光束。
激光切割加工常用的激光类型有CO2激光、纤维激光和固体激光等。
不同激光具有不同的波长和功率,适用于不同的材料和加工要求。
其次,了解激光切割的原理。
激光切割利用高能激光束对工件进行加热,使其瞬间溶解或气化,通过气流将被加工区域的熔融物或气化物吹散,从而实现切割。
激光切割加工精度高,切割速度快,热影响区小。
再次,了解激光切割机的组成。
激光切割机主要由激光发生器、光束传输系统、切割头和控制系统等组成。
激光发生器产生激光束,光束传输系统将激光束传输到切割头。
切割头通过透镜将激光束聚焦到工件上,实现切割。
控制系统控制激光切割机的运行参数。
然后,了解激光切割机的加工特点。
激光切割加工具有以下特点:一是加工精度高,可达到毫米级别。
二是加工速度快,比传统切割方法快几十倍甚至更多。
三是适用范围广,可加工多种材料,如金属、非金属和复合材料等。
四是无接触式加工,不会导致工件变形或损坏。
五是切割面质量好,无毛刺和热影响。
最后,了解激光切割机的应用领域。
激光切割加工广泛应用于各行各业,如金属制造、电子产品、汽车零部件、航空航天、医疗器械等领域。
激光切割可用于金属板材的切割、展板的加工、金属零件的切割等。
总结起来,激光切割加工是一种高精度、高效率的材料加工方法。
了解激光的原理、激光切割的原理、激光切割机的组成、激光切割机的加工特点以及激光切割机的应用领域等基础知识,对于进行激光切割加工具有重要意义。
希望以上内容对您有所帮助。
金属加工行业激光切割技术手册
金属加工行业激光切割技术手册激光切割技术手册激光切割技术是金属加工行业中一种重要的切割方式,它利用激光束的高能量和聚焦度,能够准确、高效地将金属材料切割成所需形状。
本手册将为您详细介绍金属加工行业激光切割技术的原理、设备、应用等方面的知识。
一、激光切割技术原理及分类1. 激光切割原理激光切割技术利用激光器产生的高能量激光束,通过光束的聚焦将金属材料加热至融化或汽化点,然后利用气流将熔化的金属吹散,从而实现切割作业。
2. 激光切割分类激光切割技术可分为气体辅助激光切割、氧气切割和氮气切割三种方式。
气体辅助激光切割常用于各类金属材料的切割,氧气切割适用于不锈钢、铬钼钢等材料的切割,氮气切割适用于铝合金、铜合金等材料的切割。
二、激光切割设备及其参数1. 激光源激光源是激光切割设备的核心部件,常用的激光源有CO2激光器、光纤激光器和二极管激光器等。
其中,CO2激光器输出功率高,适用于厚板材料的切割;光纤激光器输出稳定,适用于薄板材料的切割;二极管激光器结构简单,适用于小型切割设备。
2. 光路系统光路系统由光束传输器、聚焦透镜等部件组成,主要作用是将激光束聚焦到切割点上。
光路系统的优劣直接影响切割质量和效率。
3. 气体供给系统气体供给系统提供切割过程中所需的辅助气体,如氮气、氧气等。
辅助气体的选择和供应稳定性对切割效果有重要影响。
4. 控制系统控制系统是激光切割设备的大脑,包括切割参数设置、运行状态监测、自动化控制等功能。
先进的控制系统可以实现高精度、高效率的切割操作。
三、激光切割应用领域激光切割技术在金属加工行业有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 锅炉制造业激光切割技术能够快速、精确地切割出锅炉表面的孔洞和连接口,提高了生产效率和产品质量。
2. 汽车制造业激光切割广泛应用于汽车制造中的车身板件、排气管道等零部件的切割加工,提高了零部件的精度和装配效率。
3. 机械制造业激光切割技术在机械制造中的应用十分广泛,可以用于切割各类金属板材、管材等,满足不同形状零部件的加工需求。
激光切割工艺知识大全
激光切割工艺知识大全第一部分机床功能1. Laser切割的原理:Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、C02等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割. 激光切割的过程:在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件.2. 机床结构:2.1床身全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具•通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室•当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出•通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内.2.2工作台在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料.2.3传感器良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料.2.4 切割头它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有 5 英寸和7.5英寸(主要用于割厚板)两种.2.5 CNC控制器转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹自动调整切割速度和激光功率.2.6 激光控制柜控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式.2.7 激光器其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳、氮气、氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体2.8 冷却设备冷却激光器、激光气体和光路系统.2.9 吸尘器清除加工时产生大多数粉尘.2.10 自动上下料系统.3. 切割方法3.1 激光熔融切割在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应.3.2 激光火焰切割与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热.3.3 激光气化切割在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅.选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状.由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义.一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低•另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损.4. 运行模式激光器经常运行在连续输出模式.为了得到最佳的切割质量,对于给定的材料,有必要调整进给速率,例如拐弯时的加速,减速和延时. 因此,在连续输出模式下,降低功率是不够的,必须通过变化脉冲来调整激光功率.F表列出了各种不同的激光运行模式、应用范围和举例.在连续模式下,激光输出的功率是恒定的,这使得进入板料的热量比较均匀.它适合于一般情况下较快速的切割,一方面可以提高工作效率,另一方面也是避免热量集中导致热影响区组织恶变的需要.调制模式的激光功率是切割速度的函数,它可以通过限制在各点处的功率使进入板料的热量保持在相当的低水平,从而防止切缝边缘的烧伤•由于它的控制比较复杂,因此效率不是很高,只在短时段内使用.脉冲模式虽可细分为三种情况,实质上只是强度的差别•往往根据材料的特性和结构的精度来选择.5. LASER切割特点:5.1狭的直边割缝5.2最小的邻边热影响区5.3极小的局部变形5.4工件无机械变形5.5无刀具磨损5.6切割材料无需考虑它的硬度5.7 与自动化装备结合很方便,容易实现切割过程自动化5.8 由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力5.9 与计算要相结合,可整张排料节省材料6. 气体参数的控制在实际的Laser 切割过程中,还要有辅助气体的参与.辅助气体不但可以将熔渣及时吹走,还起到冷却工件和清洁透镜的作用.选用不同的辅助气体,更能够改变切割的速度及割缝表面质量,对特殊金属的切割具有重大意义.影响气体参数包括气体类型、气体压力和喷嘴直径.(1) 辅助气体类型辅助气体类型有氧气、空气、氮气和氩气.氧气适合于厚板切割、高速切割和极薄板切割;空气适合于铝板、非金属及镀锌钢板的切割,在一定程度上它可以减少氧化膜且节省成本;氮气作为切割时的保护气体可防氧化膜发生,防止燃烧(在板料较厚时容易发生);氩气用于钛金属切割.(2) 气体压力气体压力分高压和低压两种,根据Laser 机的技术参数,高压最大为20 兆帕,低压最大为 5 兆帕.选择压力的依据有板料厚度、切割速度、熔化金属的粘度和激光功率.当料厚较大,切速较快,金属液体的粘度较高时,可选用高一些的压力;相反,对于薄料、慢速切割或液态粘度小的金属,则可选择适当的低压.功率较大时适当增加气体压力对冷却周围材料是有益的,它适用于有特殊要求的场合.不管选用怎样的压力,其原则都是在保证吹渣效果的前提下尽可能经济.(3) 喷嘴直径喷嘴直径的选取与气体压力的选择原则上是一样的,但它还与切割方法有关.对于以氧气作为辅助气体的切割,由于金属的燃烧,割缝较宽, 要想迅速有效地吹走熔渣,得选用大直径的喷嘴才行,对于采用脉冲切割的场合,割缝较小,不宜选用太大的喷嘴.有时喷嘴大小的选择会与压力选择相矛盾,在不能两全的情况下,通过调节喷嘴与切缝的距离也能起到一定的作用.7. 材料特性与Laser 加工的关系工件切割的结果可能是切缝干净,也可能相反,切缝底部挂渣或切缝上带有烧痕,其中很大的一部分是由材料引起的.影响切割质量的因素有:合金成分、材料显微结构、表面质量、表面处理、反射率、热导率、熔点及沸点.通常合金成分影响材料的强度、可焊性、搞氧化性和耐腐蚀性,所以含碳量越高越难切割;晶粒细小切缝质量好;如果材料表面有锈蚀或有氧化层,熔化时因氧化层与金属的性质不同,使表面产生难熔的氧化物,也增加了熔渣,切缝会呈不规则状;表面粗造减少了反光度,提高热效率,经喷丸处理后切割质量要好许多.导热率低则热量集中,效率高.因此晶粒细小,表面粗糙、无锈蚀、导热率低的材料容易加工.含碳量高、表面有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割.含碳量高的金属多属于熔点比较高的金属,由于难以熔化,增加了切穿的时间.一方面,它使得割缝加宽,表面热影响区扩大,造成切割质量的不稳定;另一方面,合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压力的调节都提出了更高的要求.镀层和涂漆加强的光的反射,使熔融因难;同时,也增加了熔渣的产生.8. Lasei切割应注意的问题前面分析了Laser切割最主要的几个技术参数,它们决定了切割工艺的主要方面.但并不是只要把握了这就一定能加工出高质量的产品,还有几个问题是特别需要引起注意的;8.1切速的选择激光切割的速度最大可达200~300mm/S实际加工时往往只有最大速的1/3 ~ 1/2,因为速度越高,伺服机构的动态精度就越低,直接影响切割质量.有实验表明,切割圆孔时,切速越高,孔径越小,加工的孔圆度就越差.只有在长边直线切割时才可以使用最大速切割以提高效率. 8.2 切割的引线和尾线在切割操作中,为了使割缝衔接良好,防止始端和终点烧伤,常常在切割开始和结束处各引一段过渡线,分别称作引线和尾线.引线和尾线对工件本身是没有用的,因此要安排在工件范围之外,同时注意不能将引线设置在尖角等不易散热处.引线与割缝的连接尽量采用圆弧过渡,使机器运动平稳并避免转角停顿造成烧伤.8.3尖角的加工用走圆弧加工出钝角 如有可能,避免加工没有圆弧的角.带圆 弧的角有下列好处:a 轴运动的动态性能好.b 热影响区小.c 产生的 毛刺少.对于不带圆角的边角,可以设定的最大半径是切缝宽度的一半 此时切割出来的边角是没有圆角的.用圆孔成角法在薄板上切割尖角 当在薄板上高速切割时,建议 使用圆孔成角法切割尖角,它有下列好处:a 切割尖角时,轴向变化均 匀.b 切角时,切速恒定.c 防止了轴振动,避免毛刺生成.d 尖角处的热圓孔成角法加工銳角 影响区小.用延时法在厚板上切割尖角法,尖角周围会过热.此时应采用参数:“Critical angle ,dwell time ”来切割尖角.机器运动到尖角处,停顿特定的时间,然后继续转向运动.切割厚板时,如果还使用圆孔成角9. 二次切割:LASER二次加工:因工艺上的需要或设计变更,要求对成品或半成品进行补切割加工例:如下之激光二次加工图形I2其中:1为工件定位外形(辅助抓取定位原点作用)2为第一次切割的定位销孔和避位孔3为第二次切割的工件外形加工原理:通过第一次切割形成定位销孔与避位孔,然后将需要二次切割的工件通过定位销孔的配合准确定位,调入第二次切割程序切割二次加工像素.操作步骤1•调入二次加工程序例如:上例图形生成的程序(01110101 LCC)如下:()併 FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7 Y417.7P1H1 卜主程序N2G52X212.3 Y112.3L1C0 丄N2X265Y165L2N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE二TEST-1) ............ 第一次切割子程序N1001G0X2.7 Y2.7N1002G1 Y5.4M04N2000G28X30OY200L2P2(CODE=TEST-2) ........................ 第二次切割子程序N2001G0X275Y155N2019G98&执行一遍该程序,则可获得二次加工所需要的三个定位销孔和避位孔2•程序代码编辑(1) 在主程序中删除定位避位孔之程序(一般规定了第一次切割之程序即L1程序)在本例中即删除:N2G52X212.3Y112.3L1CO(2) 在主程序中的L2 子程序前加G52在本例中即将:N3X265Y165L2(3) 在G99 程序行前加入G0X__Y__, 作用是程序每执行完一次后到G0 指定位置停止停机,方便二次加工取料,其中X,Y 尺寸视实际情况定在本例中程序修改为:N3G0X700Y500(4) 依实际加工工件数目将主程序中的H1值修改为需要之数值本例中设需加工10件产品,则将H1 修改为H10注:在程序执行过程中,机台需将“ INHIBIT ”键处于激活状态3.将修改好之程序另存新文件在本例中修改好之程序如下:%()(#FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7Y417.7P1H10N2G52X265Y165L2N3GOX700Y500N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE二TEST-1) ............ 第一次切割子程序N1001GOX2.7Y2.7N1002G1Y5.4M04N2019G98&将其另存新档,本例可存为:01110201.LCC4.调入修改好之程序执行本例中调入01110201 LCC执行之10. LASER 常用加工参数clock: 传感器—识别了加工材料,激光器的功率就从基本功率升到穿孔功率z-m: 切割头从距离Z 处开始下降时,激光功率就从基本功率nozzle: 穿孔喷嘴距离达到,激光器功率才增加circle: 穿孔后以穿孔点为心,设定速率一半的速度切割一个直径是2mm 的圆,然后返回中心点以利于下一次切割,只在连续模式下有效,穿孔时间需重设flying: 快速穿孔,所有的停留时间都设为0,切割方案必须用M06(切割头降低定位)编程,在M06和M07指令之间的所有路径被视为一个切割单元,所有参数的改变只有执行M07指令之后才有效,飞行穿孔技术仅用于较薄材料.Modulation: 调制在减速(转弯,圆角和初始切割时的剎车减速)情况下调整激光功率,用额定速率的百分比表示阀直速率,当速率低于此值时,激光功率呈线性下降.Laser power cutting:功率在普通运行模式下,激光以最高速率切割时功率,用额定功率百分比表示Dwell time: 延时时间仅在dwell 功能有效时才有效,在转角处进给长度为0,这使融化材料被吹气除掉,光束不再偏离,尽可能选择短的延时时间,避免角部热现象Dynamic factor:动态因子V=900 x Df xV(R XA S)V 最大动态速率Df 动态因子R 半径△ S拟合偏差控制系统计算最高曲线给进速率该值与正常切割速度比较较小的设为当前切割速度Tool radius: 刀具半径切缝宽度的一半,该参数在切割方案中有G41,G42命令时才有效,数值变大,切割产品外围变大,内孔变小,数值变小,切割产品外围变小,内孔变大Focal length: 焦距焦点距板材上表面的距离注:事实上影响切割质量的主要参数为:速度,功率,焦距,汽压.常用的加工参数见附表11. LASER 气体激光气体激光气体是由氦气,氮气,二氧化碳气体按照一定比例混合,这个比例在工厂预定好,确保最佳性能,不要随便调整,比例不当,可能会造成激光系统的失效和高压电源的损害二氧化碳C02:是激活物质,通过电荷放电,它被激发,然后电能转换成红外线氮气N2:氮气将电荷放电产生的能量传给二氧化碳,提高激光的输出功率氦气He:氦气能帮助保持气体中的电荷放电,并使二氧化碳易冷却切割气体:主要是N2或02.N2切割的切割面比较光亮.02切割的切割面由于材料被氧化而发黑.注: LASER所用气体均为高纯度(均在99.99%以上).3.2切割头的使用范围注:喷嘴分为HK及K两种,如HK15表示高压感应式,孔径为①1.5mm.下图为切割头的结构图调节光心旋钮。
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。
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。
激光切割的主要特性和主要工艺介绍
激光切割的主要特性和主要工艺介绍一、激光切割的主要特性1、激光切割的切缝窄,工件变形小。
激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。
这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切边受热影响很小,基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。
钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。
切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。
进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
大多数有机与无机材料都可以用激光切割。
在工业制造系统占有份量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它是什么样的硬度,都可以进行无变形切割。
当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割。
激光切割无毛刺、皱折、精度高,优于等离子切割。
对许多机电制造行业来说,由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度还慢于模冲,但它没有模具消耗,无须修理模具,还节约更换模具时间,从而节省了加工费用,降低了生产成本,所以从总体上考虑是更合算的。
2、激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工。
3、激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有许多特点。
首先,激光光能转换成惊人的热能保持在极小的区域内,可提供(1)狭的直边割缝;(2)最小的邻近切边的热影响区;(3)极小的局部变形。
其次,激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着(1)工件无机械变形;(2)无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;(3)切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。
激光切割时加工工艺
激光切割时加工工艺激光切割时加工工艺介绍•激光切割是一种高精密度的加工技术,被广泛应用于金属、塑料、木材等材料的切割过程中。
•这种加工工艺使用激光束对材料进行加热和蒸发,从而实现切割的效果。
•激光切割具有高效率、高质量和高精度的特点,被认为是现代制造领域中非常重要的一项技术。
工艺参数•激光功率:激光切割过程中所使用的激光的功率大小直接影响到切割速度和切割质量。
激光功率越大,切割速度越快,但是切割边缘质量可能会降低。
•切割速度:切割速度决定了激光束在材料上的停留时间,过快或过慢的切割速度都会影响到切割质量。
•聚焦方式:不同的材料和厚度需要不同的聚焦方式,确定正确的聚焦方式可以提高切割质量和效率。
•气体类型:不同的材料需要使用不同的辅助气体来辅助切割过程。
常见的辅助气体有氮气、氧气和惰性气体。
切割过程1.材料准备:将待切割材料固定在工作台上,并确保其平整稳固。
2.设置工艺参数:根据材料和要求,设置激光功率、切割速度、聚焦方式和辅助气体等参数。
3.开始切割:启动激光切割机,激光束开始对材料进行切割。
4.控制切割质量:通过调整工艺参数和观察切割过程中的切割效果,进行及时调整,以保证切割出的零件符合要求。
5.检查和清理:切割完成后,对切割边缘进行检查和清理,以确保切割质量和表面光洁度。
应用领域•金属加工:激光切割被广泛应用于金属材料的切割过程中,可以实现高精度和高效率的加工效果。
•汽车制造:激光切割用于汽车制造中的钣金加工,可以实现复杂零件的精确切割。
•电子工业:在电子元器件制造过程中,激光切割可以实现对小尺寸零件的高精度切割。
•家具制造:激光切割用于家具制造中的板材切割,可以实现各种复杂形状的零件切割。
结论•激光切割是一种高精度、高效率的加工工艺,广泛应用于各个领域的材料切割过程中。
•正确设置工艺参数和精细控制切割过程,可以保证切割质量和效果。
•随着技术的不断发展,激光切割将在制造行业中发挥越来越重要的作用。
激光切割行业小知识点
激光切割行业小知识点激光切割技术作为现代工业制造领域的一项重要技术,以其高精度、高效率和灵活性而广受欢迎。
以下是一些关于激光切割行业的小知识点,可以帮助您更深入地了解这一技术:1. 工作原理:激光切割是通过高能激光束照射材料表面,使材料迅速熔化或蒸发,从而实现切割。
这一过程不需要机械接触,因此减少了材料的磨损和变形。
2. 切割速度:激光切割的速度取决于激光的功率、材料类型以及切割的厚度。
高功率激光器可以更快地切割较厚的材料,而低功率激光器则更适合精细切割。
3. 材料适应性:激光切割几乎可以应用于所有材料,包括金属、塑料、木材、玻璃和某些复合材料。
不同的材料对激光的吸收率不同,因此需要调整激光参数以获得最佳切割效果。
4. 精度与质量:激光切割可以实现非常精细的切割边缘,通常无需后续的打磨或修整。
这种高精度的切割对于需要精确配合的零件尤为重要。
5. 环保性:与传统的切割方法相比,激光切割产生的废料和污染较少。
它是一种清洁的加工方式,有助于减少工业生产对环境的影响。
6. 自动化与智能化:随着技术的发展,激光切割机越来越多地集成了自动化和智能化功能,如自动对焦、智能路径规划和远程监控,这些都大大提高了生产效率和操作的便捷性。
7. 成本效益:虽然激光切割设备的初期投资较高,但其长期的运行成本较低,且由于切割速度快和精度高,可以减少材料浪费,从而降低整体生产成本。
8. 安全考量:激光切割过程中会产生高强度的光和热量,因此操作人员需要接受专业培训,并穿戴适当的防护装备,以确保安全。
9. 应用领域:激光切割技术广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械、精密仪器和电子产品等多个行业,是实现复杂设计和精细加工的关键技术。
10. 未来趋势:随着激光技术的进步,未来激光切割可能会向更高的功率、更精细的控制和更广泛的材料适应性发展,进一步推动制造业的创新和效率提升。
这些小知识点为您提供了激光切割行业的一个概览,希望对您有所帮助。
激光切割知识点总结
激光切割知识点总结一、激光切割的原理激光切割是利用激光束对材料进行加工,通过在材料表面产生熔融、气化或机械剥离等方式来实现切割。
激光切割的原理主要包括以下几个方面:1. 激光切割的光源激光切割的核心是激光器,激光器产生的激光束具有单色性、亮度高、方向性好等特点,可以实现对材料的高精度加工。
2. 激光切割的光束聚焦经过透镜系统对激光束进行聚焦,使其具有足够的能量密度,从而可以在材料表面产生高温区域,实现切割目的。
3. 材料与激光的相互作用激光束照射到材料表面时,会与材料发生相互作用。
对于金属材料,激光束会使其表面产生熔融或气化,从而实现切割;对于非金属材料,激光束可以直接气化或燃烧材料,实现切割。
4. 激光切割的辅助气体在激光切割过程中,通常需要使用辅助气体,如氧气、氮气等,来吹扫产生的熔渣或气化物,以保持切割过程的良好进行。
以上是激光切割的基本原理,了解这些原理有助于我们对激光切割的工作过程和加工特点有更深入的理解。
二、激光切割的设备激光切割设备是将激光切割技术应用于生产加工中的重要工具,其主要包括激光器、光学系统、切割头、工作台、控制系统等部分。
1. 激光器激光器是激光切割设备的核心部件,主要包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
其输出的激光束具有高能量密度和高光束质量,适用于对各种材料进行加工。
2. 光学系统光学系统用于对激光束进行聚焦和导向,包括透镜、反射镜、准直器、聚光镜等组件,通过这些光学元件可以使激光束具有适合的能量密度和焦点尺寸。
3. 切割头切割头是激光束与材料相互作用的部件,通常包括焦距调节装置、气体喷嘴、保护镜、光纤焦点起器等部分。
切割头的设计和性能直接影响激光切割的加工效果。
4. 工作台工作台用于支撑和固定待加工的材料,通常包括传动装置、定位装置、吸附装置等,可以根据加工要求进行不同的形式和结构设计。
5. 控制系统控制系统包括集成电路、运动控制系统、自动化控制系统等,用于对激光切割设备的各种运动、能量调节、辅助气体控制等进行精确控制。
激光切割加工的知识点总结
激光切割加工的知识点总结一、激光切割加工的技术原理激光切割加工是通过高能密度激光束对材料进行瞬间加热,使其在极短的时间内融化或气化,然后利用气流将融化或气化的材料吹除,实现对工件的切割加工。
激光切割加工技术的原理简单而又复杂。
激光产生机制是激光切割的基础。
激光是利用激光器产生一束能量密度极高的单色光束。
激光器产生的光束是一种由光学放大原则产生的高亮度、高单色性和高方向性的光束,能产生可控制尺寸的光束,能控制的光束是激光切割的基本要素。
激光切割加工还有以下几种切割机理:1.熔化切割,利用激光束使材料表面达到熔化温度,再利用气流将熔化材料吹走,实现切割目的。
2.气化切割,利用激光束对材料进行气化,再利用气流将气化的材料吹走,实现切割目的。
3.蒸发切割,将材料受到的激光束瞬间蒸发,切割、冷冻效果更好。
4.燒蚀切割是使用激光在材料表面蚀刻切割,切除有機材料。
5.等离子切割是材料吸收激光能量后,使其起燃点,当材料表面的温度达到具体的清热,此时利用氧气使燃烧产生的氧等离子气体吹除材料表面上燃烧组织物质,从而实现非金属材料切割。
二、激光切割加工的设备特点激光切割机是一种高科技设备,其具有许多特点:1.高精度:传统切割加工方式需要模具,而激光切割不需要任何模具,可以直接通过电脑软件控制实现精确度高的设计要求。
2.高速度:激光切割加工速度快,高效率,大大提高了生产效率。
3.灵活性:激光切割机可以针对不同的材料进行切割,并且能够自动更换刀具,具有很高的灵活性。
4.无污染:激光切割不需要任何切割剂,工件切割后干净,无需二次清洁。
5.安全性:激光切割加工采用自动化程度高的操作,减少了工人的接触风险。
6.节约能源:相对于传统加工方式,激光切割加工的耗能低,具有节能的优势。
三、激光切割加工的适用材料激光切割加工适用于多种材料,包括金属材料、非金属材料以及合金材料等。
例如,不锈钢、碳钢、铝合金、铜合金、合金钢等金属材料以及塑料、橡胶、皮革、玻璃纤维、塑胶、陶瓷等非金属材料,都能够通过激光切割加工实现高精度的切割。
激光切割技术入门知识大全
激光切割技术入门知识大全介绍激光切割技术是一种高精度、高效率的材料加工方法,广泛应用于各种行业,如制造、医疗、电子等领域。
本文将介绍激光切割技术的基本原理、应用领域、设备选购和操作注意事项,帮助读者全面了解这一先进加工技术。
激光切割原理激光切割是利用高能激光束在工件表面产生热量进行材料切割的过程。
激光束被聚焦后,能量密度大大增加,可使材料迅速升温并熔化或气化。
通过激光束在工件表面移动,实现对材料的精确切割。
激光切割设备•激光器:激光器是激光切割系统的核心部件,包括CO2激光器、纤维激光器等不同类型,选择合适的激光器取决于材料和要求。
•光路系统:光路系统主要包括镜片、透镜、反射镜等,用于聚焦和导引激光束。
•控制系统:控制系统用于操控激光切割设备的运行,控制激光束的位置、速度和功率等参数。
激光切割应用领域激光切割技术在各种行业都有广泛的应用,包括但不限于:•金属加工:激光切割可用于金属板材、管材的切割、钻孔等加工,具有高精度、高效率的优点。
•木工制造:激光切割可实现对木材的雕刻、拼接等加工,适用于定制家具、工艺品制造。
•纺织业:激光切割可用于纺织品的裁剪、雕花等加工,提高生产效率和产品品质。
激光切割操作注意事项•安全第一:激光切割过程中产生的高能激光束对人体有危害,操作人员必须穿戴防护装备,严格按照操作规程进行操作。
•材料准备:选用适合激光切割的材料,避免材料表面有涂层、氧化层等影响切割质量的因素。
•设备维护:定期对激光切割设备进行维护保养,保持设备的正常运行状态,延长设备使用寿命。
结语激光切割技术作为一种先进的加工技术,具有高精度、高效率的优点,在各种行业都有着广泛的应用前景。
通过学习激光切割技术的基本原理、设备选购和操作注意事项,读者可以更好地了解和应用这一先进加工技术,提高生产效率和产品质量。
激光切割的基础知识
激光切割的基础知识激光切割是一种高精度、高效率的切割方法,逐渐被广泛应用于金属加工、电子产品制造、医疗器械、汽车制造等领域。
作为一种现代化的切割工艺,激光切割在刀具磨损和精度控制方面有明显的优势。
本文将为大家介绍激光切割的基础知识。
一、激光切割的原理激光切割是利用激光束对物体进行烧蚀和熔化的一种切割方法。
通过将激光束聚焦于比切割材料直径还小的部位,使材料在高温、高压、高速的激光作用下迅速蒸发、熔化和氧化,形成一个热区,并在激光束照射的情况下使物体发生热力切割。
整个过程可以控制切割线型、切割方向和切割速度,从而实现各种形状和尺寸的切割。
激光切割主要有CO2激光切割、固体激光切割、光纤激光切割、紫外激光切割等多种类型。
其中,CO2激光切割在材料加工中占据了重要地位,因为其波长长,易于聚焦和控制,适用于碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料的切割。
二、激光切割的优点1. 高精度性:激光束能够在微米级别内切割材料,精度高,细节清晰。
2. 高速度:激光切割速度快,效率高,可以大大缩短制造周期。
3. 对切割材料没有影响:激光光束对切割面没有物理接触,因此不会产生变形、划痕等影响。
4. 可用于各种形状的切割:利用计算机辅助设计(CAD)和制造(CAM)技术,可以方便地制作各种形状的切割。
5. 经济性:激光切割设备维护成本低,耗材费用也较低。
6. 环保性:激光切割过程无需切削液,不会产生废气、废水等污染物,环保性好。
三、激光切割的适用范围激光切割主要适用于金属材料、塑料和木材等硬度较高的物体切割。
金属材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、黄铜、铅、镉等。
塑料材料包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯等。
木材材料包括实木、人造板、橡木等。
激光切割广泛适用于金属材料制造、汽车、电子、航空、建筑、医疗器械、机械制造等行业。
在汽车制造中,激光切割被应用于生产车身、底盘、车架和车轮盘等零部件。
在电子行业中,激光切割被用于制造电路板和薄膜电池。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
激光切割工艺知识大全第一部分机床功能1. Laser切割的原理:Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割. 激光切割的过程:在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件.2. 机床结构:2.1 床身全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具.通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出.通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内.2.2 工作台在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料.2.3 传感器良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料.2.4 切割头它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有5英寸和7.5英寸(主要用于割厚板)两种.2.5 CNC控制器转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和激光功率.2.6 激光控制柜控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式.2.7 激光器其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体2.8 冷却设备冷却激光器、激光气体和光路系统.2.9 吸尘器清除加工时产生大多数粉尘.2.10自动上下料系统.3. 切割方法3.1 激光熔融切割在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应.3.2 激光火焰切割与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热.3.3 激光气化切割在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅.选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状.由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义.一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低.另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损.4. 运行模式激光器经常运行在连续输出模式.为了得到最佳的切割质量,对于给定的材料,有必要调整进给速率,例如拐弯时的加速,减速和延时.因此,在连续输出模式下,降低功率是不够的,必须通过变化脉冲来调整激光功率.下表列出了各种不同的激光运行模式、应用范围和举例.率,另一方面也是避免热量集中导致热影响区组织恶变的需要.调制模式的激光功率是切割速度的函数,它可以通过限制在各点处的功率使进入板料的热量保持在相当的低水平,从而防止切缝边缘的烧伤.由于它的控制比较复杂,因此效率不是很高,只在短时段内使用.脉冲模式虽可细分为三种情况,实质上只是强度的差别.往往根据材料的特性和结构的精度来选择.5. LASER切割特点:5.1狭的直边割缝5.2最小的邻边热影响区5.3极小的局部变形5.4工件无机械变形5.5无刀具磨损5.6切割材料无需考虑它的硬度5.7与自动化装备结合很方便,容易实现切割过程自动化5.8由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力5.9与计算要相结合,可整张排料节省材料6. 气体参数的控制在实际的Laser切割过程中,还要有辅助气体的参与.辅助气体不但可以将熔渣及时吹走,还起到冷却工件和清洁透镜的作用.选用不同的辅助气体,更能够改变切割的速度及割缝表面质量,对特殊金属的切割具有重大意义.影响气体参数包括气体类型、气体压力和喷嘴直径.(1)辅助气体类型辅助气体类型有氧气、空气、氮气和氩气.氧气适合于厚板切割、高速切割和极薄板切割;空气适合于铝板、非金属及镀锌钢板的切割,在一定程度上它可以减少氧化膜且节省成本;氮气作为切割时的保护气体可防氧化膜发生,防止燃烧(在板料较厚时容易发生);氩气用于钛金属切割.(2)气体压力气体压力分高压和低压两种,根据Laser机的技术参数,高压最大为20兆帕,低压最大为5兆帕.选择压力的依据有板料厚度、切割速度、熔化金属的粘度和激光功率.当料厚较大,切速较快,金属液体的粘度较高时,可选用高一些的压力;相反,对于薄料、慢速切割或液态粘度小的金属,则可选择适当的低压.功率较大时适当增加气体压力对冷却周围材料是有益的,它适用于有特殊要求的场合.不管选用怎样的压力,其原则都是在保证吹渣效果的前提下尽可能经济.(3)喷嘴直径喷嘴直径的选取与气体压力的选择原则上是一样的,但它还与切割方法有关.对于以氧气作为辅助气体的切割,由于金属的燃烧,割缝较宽,要想迅速有效地吹走熔渣,得选用大直径的喷嘴才行,对于采用脉冲切割的场合,割缝较小,不宜选用太大的喷嘴.有时喷嘴大小的选择会与压力选择相矛盾,在不能两全的情况下,通过调节喷嘴与切缝的距离也能起到一定的作用.7. 材料特性与Laser加工的关系工件切割的结果可能是切缝干净,也可能相反,切缝底部挂渣或切缝上带有烧痕,其中很大的一部分是由材料引起的.影响切割质量的因素有:合金成分、材料显微结构、表面质量、表面处理、反射率、热导率、熔点及沸点.通常合金成分影响材料的强度﹑可焊性﹑搞氧化性和耐腐蚀性,所以含碳量越高越难切割;晶粒细小切缝质量好;如果材料表面有锈蚀,或有氧化层,熔化时因氧化层与金属的性质不同,使表面产生难熔的氧化物,也增加了熔渣,切缝会呈不规则状;表面粗造减少了反光度,提高热效率,经喷丸处理后切割质量要好许多.导热率低则热量集中,效率高.因此晶粒细小,表面粗糙、无锈蚀、导热率低的材料容易加工.含碳量高、表面有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割.含碳量高的金属多属于熔点比较高的金属,由于难以熔化,增加了切穿的时间.一方面,它使得割缝加宽,表面热影响区扩大,造成切割质量的不稳定;另一方面,合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压力的调节都提出了更高的要求.镀层和涂漆加强的光的反射,使熔融因难;同时,也增加了熔渣的产生.8. Laser切割应注意的问题前面分析了Laser切割最主要的几个技术参数,它们决定了切割工艺的主要方面.但并不是只要把握了这就一定能加工出高质量的产品,还有几个问题是特别需要引起注意的;8.1切速的选择激光切割的速度最大可达200~300mm/s,实际加工时往往只有最大速的1/3 ~ 1/2,因为速度越高,伺服机构的动态精度就越低,直接影响切割质量.有实验表明,切割圆孔时,切速越高,孔径越小,加工的孔圆度就越差.只有在长边直线切割时才可以使用最大速切割以提高效率. 8.2 切割的引线和尾线在切割操作中,为了使割缝衔接良好,防止始端和终点烧伤,常常在切割开始和结束处各引一段过渡线,分别称作引线和尾线.引线和尾线对工件本身是没有用的,因此要安排在工件范围之外,同时注意不能将引线设置在尖角等不易散热处.引线与割缝的连接尽量采用圆弧过渡,使机器运动平稳并避免转角停顿造成烧伤.8.3尖角的加工用走圆弧加工出钝角如有可能,避免加工没有圆弧的角.带圆弧的角有下列好处:a轴运动的动态性能好.b热影响区小.c产生的毛刺少.对于不带圆角的边角,可以设定的最大半径是切缝宽度的一半.此时切割出来的边角是没有圆角的.用圆孔成角法在薄板上切割尖角当在薄板上高速切割时,建议使用圆孔成角法切割尖角,它有下列好处:a切割尖角时,轴向变化均匀.b切角时,切速恒定.c防止了轴振动,避免毛刺生成.d尖角处的热影响区小.用延时法在厚板上切割尖角切割厚板时,如果还使用圆孔成角法,尖角周围会过热.此时应采用参数:“Critical angle ,dwell time”来切割尖角.机器运动到尖角处,停顿特定的时间,然后继续转向运动.9.二次切割:切割程序切割二次加工像素.操作步骤1.调入二次加工程序例如:上例图形生成的程序(01110101.LCC)如下:%()(#FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7Y417.7P1H1主程序N2G52X212.3Y112.3L1C0N2X265Y165L2N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE=TEST-1)……………第一次切割子程序N1001G0X2.7Y2.7N1002G1Y5.4M04…………N2000G28X300Y200L2P2(CODE=TEST-2) ……………第二次切割子程序N2001G0X275Y155…………N2019G98&执行一遍该程序,则可获得二次加工所需要的三个定位销孔和避位孔2.程序代码编辑(1)在主程序中删除定位避位孔之程序(一般规定了第一次切割之程序即L1程序)在本例中即删除:N2G52X212.3Y112.3L1CO(2)在主程序中的L2子程序前加G52在本例中即将:N3X265Y165L2(3)在G99程序行前加入G0X__Y__,作用是程序每执行完一次后到G0指定位置停止停机,方便二次加工取料,其中X,Y尺寸视实际情况定在本例中程序修改为:N3G0X700Y500(4)依实际加工工件数目将主程序中的H1值修改为需要之数值本例中设需加工10件产品,则将H1修改为H10 注:在程序执行过程中,机台需将“INHIBIT”键处于激活状态3.将修改好之程序另存新文件在本例中修改好之程序如下:%()(#FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7Y417.7P1H10N2G52X265Y165L2N3GOX700Y500N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE=TEST-1)……………第一次切割子程序N1001GOX2.7Y2.7N1002G1Y5.4M04………………………………N2019G98&将其另存新档,本例可存为:01110201.LCC4.调入修改好之程序执行本例中调入01110201.LCC执行之SER 常用加工参数clock: 传感器—识别了加工材料,激光器的功率就从基本功率升到穿孔功率z-m: 切割头从距离Z处开始下降时,激光功率就从基本功率nozzle:穿孔喷嘴距离达到,激光器功率才增加circle: 穿孔后以穿孔点为心,设定速率一半的速度切割一个直径是2mm的圆,然后返回中心点以利于下一次切割,只在连续模式下有效,穿孔时间需重设flying: 快速穿孔,所有的停留时间都设为0,切割方案必须用M06(切割头降低定位)编程,在M06和M07指令之间的所有路径被视为一个切割单元,所有参数的改变只有执行M07指令之后才有效,飞行穿孔技术仅用于较薄材料. Modulation: 调制在减速(转弯,圆角和初始切割时的剎车减速)情况下调整激光功率,用额定速率的百分比表示阀直速率,当速率低于此值时,激光功率呈线性下降.Laser power cutting:功率在普通运行模式下,激光以最高速率切割时功率,用额定功率百分比表示Dwell time: 延时时间仅在dwell功能有效时才有效,在转角处进给长度为0,这使融化材料被吹气除掉,光束不再偏离,尽可能选择短的延时时间,避免角部热现象Dynamic factor: 动态因子V=900×Df×√(R×△S)V 最大动态速率Df 动态因子R 半径ΔS 拟合偏差控制系统计算最高曲线给进速率该值与正常切割速度比较较小的设为当前切割速度Tool radius: 刀具半径切缝宽度的一半,该参数在切割方案中有G41,G42命令时才有效,数值变大,切割产品外围变大,内孔变小,数值变小,切割产品外围变小,内孔变大Focal length: 焦距焦点距板材上表面的距离注:事实上影响切割质量的主要参数为:速度,功率,焦距,汽压.常用的加工参数见附表11. LASER气体激光气体激光气体是由氦气,氮气,二氧化碳气体按照一定比例混合,这个比例在工厂预定好,确保最佳性能,不要随便调整,比例不当,可能会造成激光系统的失效和高压电源的损害.二氧化碳CO2: 是激活物质,通过电荷放电,它被激发,然后电能转换成红外线氮气N2: 氮气将电荷放电产生的能量传给二氧化碳,提高激光的输出功率氦气He: 氦气能帮助保持气体中的电荷放电,并使二氧化碳易冷却切割气体:主要是N2或O2.N2切割的切割面比较光亮.O2切割的切割面由于材料被氧化而发黑.注: LASER所用气体均为高纯度(均在99.99%以上).3.2切割头的使用范围:透镜焦距[inch] 光斑直径[um]焦深长度[mm]材料类型料厚范围[mm]气体类型气体压力[bar]5.00 130 0.6 结构钢镀锌板不锈钢合金≦8≦5≦8≦10O2N2N2N2≦5≦128~168~167.50 190 1.4 结构钢不锈钢合金≦20≦10≦10O2N2N2≦58~208~20注:喷嘴分为HK及K两种,如HK15表示高压感应式,孔径为Φ1.5mm. 下图为切割头的结构图:调节光心旋钮。