激光在(zài)在教學、工業上都有應用。其中(zhōng)激光切割機就是其應用之一。激光切割(gē)機在金屬(shǔ)與非金屬的切上都有運用。利用激(jī)光(guāng)束使材料表面的(de)融(róng)化。本文(wén)将講述激光切割機的(de)原理。
激光切(qiē)割機技術(shù)采用激光束照射到金屬闆材(cái)表面時釋放的能量(liàng)。使金屬闆材熔化并由氣體将溶渣吹走。由于激光力量非常集中(zhōng),所以(yǐ)隻有少量熱傳到(dào)金屬闆材的其它部分,造成的(de)變形很小或沒有變形(xíng)。利用激光可以非常準确地切割複雜形狀的坯料,所切割的坯料不必再作進一步的處理。
? 激光源一(yī)般用二氧化碳(tàn)激光束,工作功率為500~5000瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所(suǒ)需要的功(gōng)率還低,由于通過透鏡和反射鏡,激光束聚集在很(hěn)小(xiǎo)的區域。能量的高(gāo)度(dù)集中能夠進行(háng)迅速局部加熱,使金屬闆材溶化。
近年(nián)來,随着國内激(jī)光技術的(de)進(jìn)步,在整機及一些零配件的研發生産上已逐漸向國外(wài)先(xiān)進産品靠攏。在某些(xiē)方面甚至優于(yú)國外産(chǎn)品,再加上介(jiè)格的(de)優勢,在國内市場還是占據主導地位。但是在一些(xiē)精密加工及設備、穩定性(xìng)和耐性方面,國外先進産(chǎn)品還是占據很大(dà)的(de)優勢的。
??都清楚的知道激光設(shè)備中,激光管(guǎn)的重要性,下面就以現今非常普(pǔ)遍(biàn)的(de)一種激光管來進行(háng)判定。CO2激光管!
??激光管(guǎn)的組成是采用一種硬質的(de)玻璃制造的(de),因此是一(yī)種易(yì)碎,易(yì)裂的物質。要想了解(jiě)CO2激光管,就必須先要了(le)解激光(guāng)管的結構,像這種二氧化碳激(jī)光器采用的都是層套筒式結構,裡面的是一層放電管。然而(ér)二氧化(huà)碳的激光器放電管的直徑比激光管的本(běn)身都還要粗,放電管的粗細(xì)跟光(guāng)斑的大(dà)小所引起的衍射反應成為一(yī)種正比,管長的長短跟放電(diàn)管的輸出功率也(yě)形成了(le)一種比(bǐ)例。
? 激光切割機在運作過程中,激光管會産生很大熱量,影響(xiǎng)了切割機正常工作,因此需要特域冷水機來(lái)冷卻激光管,确保激光切割機在恒溫(wēn)狀态下正常工作。200W的激光器選用CW-6200就可以了,制冷量5.5KW;650W的(de)激光器要選用CW-7800,制冷量能達到23KW。
因激(jī)光的傳輸(shū)特性,激光切割機上一般配有多台數控工作台,整個切割過程可以全部實現(xiàn)數控。操作時(shí),隻需改變數控程序,就可适用不同形狀(zhuàng)零件(jiàn)的切割,既可進(jìn)行二維切割,又可實現三維切割(gē)。
功率為1200W的激光切(qiē)割2mm厚的低(dī)碳鋼闆,切割速度可達600cm/min;切(qiē)割5mm厚(hòu)的聚丙烯樹脂闆,切割速度可(kě)達1200cm/min。材料在激光切割時不需要(yào)裝夾固定。
激光切割切(qiē)口細窄(zhǎi),切縫兩邊平行(háng)并且與表面垂直,切割零(líng)件的尺寸精(jīng)度可達±0.05mm。切割表(biǎo)面光潔美觀,表面粗糙(cāo)度隻有(yǒu)幾十微米,甚至激(jī)光切割可以作為收尾的一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。材(cái)料經過激光切割(gē)後,熱影響區寬度很小,切(qiē)縫附近材料的性能(néng)也幾乎不(bú)受影響,并且工件變形小,切割精度高,切縫的幾(jǐ)何形狀好,切縫橫截面(miàn)形狀呈現較為(wéi)規則的長方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較(jiào)見表1,切割材料為6.2mm厚的低碳鋼闆。
激光切割時割炬與工件沒有直接接觸,不存在有工具的磨(mó)損。加工不同形狀的零件,不(bú)需要更換“刀具”,隻需改變(biàn)激光器(qì)的輸出(chū)參數。激光切割過程噪聲低,振(zhèn)動小,污染小。
與氧乙炔切割和等(děng)離子切(qiē)割比較,激光切割材料的種類多,包(bāo)括金屬(shǔ)、非金屬、金屬基和非金屬基複合材料、皮革、木材及纖維等。