激光切割的工作原理,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、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割機以其高效精確的切割能力,成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的利器。它的工作原理、結(jié)構(gòu)和特點的介紹,以及各種材料的切割效果,都展示了激光切割機在不同行業(yè)中的普遍應(yīng)用前景。讓我們期待激光切割技術(shù)在未來的發(fā)展和創(chuàng)新!激光切割機采用高能密度的激光光束,可以實現(xiàn)對金屬材料的快速、精確和無接觸切割。常州大型激光切割機參考價
激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫,而氣體本身不參于切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣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。較大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下,限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率。激光熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度,對于鋼材料來說,在104W/cm2~105W/cm2之間。常州大型激光切割機參考價通過激光切割機,我們可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜圖案和文字的切割,為產(chǎn)品增添獨特的魅力。
下面詳細說明激光圓管切割機的工作原理。1.激光源和激光發(fā)生器,激光圓管切割機使用的主要激光源為CO2激光器。CO2激光器通過放電觸活混合氣體(如二氧化碳、氮氣和氦氣等),產(chǎn)生高能量的激光束。激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和聚焦,形成高密度、高能量的光束。2.光學(xué)系統(tǒng),光學(xué)系統(tǒng)由反射鏡和透鏡組成,用于操控和聚焦激光束。反射鏡用于改變激光束的傳播方向,使其在光路中沿著預(yù)定路徑進行反射。透鏡則負責(zé)對激光束進行聚焦,形成更小的焦點。通過調(diào)整鏡片的位置和角度,可精確控制激光束的切割寬度和深度。
激光切割機在切割過程中,光束經(jīng)切割頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切割頭固定在z軸上。這時,光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割。當(dāng)前,激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統(tǒng)。從激光發(fā)生器發(fā)出的光束經(jīng)過反射鏡1、2、3到達切割頭上的聚焦透鏡,聚焦后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動;橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動;z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出,在切割過程中,隨著橫梁作x向運動,z軸部分作y向運動,光路的長度時刻發(fā)生著變化。激光切割機具有良好的切割質(zhì)量和切割精度。
激光切割特點概括如下:⑴切割速度快用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上、下料的輔助時間。⑵切割效率高由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多臺數(shù)控工作臺,整個切割過程可以全部實現(xiàn)數(shù)控。操作時,只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現(xiàn)三維切割。激光切割機操作簡便,可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。濟南精密激光切割機怎么樣
激光切割機在汽車制造、航空航天、金屬加工等行業(yè)得到普遍應(yīng)用。常州大型激光切割機參考價
為進一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5",采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結(jié)果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。常州大型激光切割機參考價