鈑金加工中的激光切割技術(shù)
激光技術(shù)是二十世紀(jì)與原子能、半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大發(fā)明之一。激光技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)滲透到金屬加工、鋼鐵、航空航天、汽車制造、醫(yī)療設(shè)備等各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞。激光切割具有高效,高能量密度及柔軟性,無(wú)論是從精度、速度還是效率方面說(shuō),是鈑金切割行業(yè)不二的選擇。作為一種精密的加工方法,激光切割幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。激光能聚焦成極小的光斑,可進(jìn)行微細(xì)和精密加工。
用激光技術(shù)來(lái)對(duì)不銹鋼進(jìn)行切割時(shí),大多會(huì)采用高壓氮?dú)馀c激光技術(shù)束同軸注入的方法以吹走熔融的金屬而使得切割表面不會(huì)形成任何的氧化物。這是一個(gè)很好的方法,但是與傳統(tǒng)的氧氣切割相比成本更高。激光切割技術(shù)正逐漸成為了各廠家們“爭(zhēng)相斗艷”的看家本領(lǐng),而其由于應(yīng)用之廣,又可分為:激光切割汽化、激光熔化\融激光切割、激光氧氣切割和激光切割與控制斷裂四類。
鈑金行業(yè)作為金屬成形加工行業(yè)中重要的分行業(yè),是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè),其發(fā)展程度反映一個(gè)國(guó)家的制造工藝技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力,其產(chǎn)品涉及汽車、電子電器、通信、醫(yī)療器械、機(jī)械、船舶、航空等諸多領(lǐng)域,運(yùn)用范圍十分廣泛。鈑金加工和鈑金是我們生活中兩個(gè)必不可少的行業(yè),幾乎所有的金屬制造業(yè)都會(huì)使用到鈑金加工。激光技術(shù)在鈑金加工中應(yīng)運(yùn)而生,先進(jìn)的激光技術(shù)與裝備成為提升鈑金加工技術(shù)水平全面進(jìn)步的關(guān)鍵,受到了鈑金行業(yè)的高度重視。隨著新技術(shù)和工藝的導(dǎo)入,鈑金加工行業(yè)也掀起了“自動(dòng)化”與“智能化”。
激光切割機(jī)首先對(duì)加工區(qū)域環(huán)境方面是有要求的,一般會(huì)要求客戶所在區(qū)域的地面是比較平整的,激光切割機(jī)在這樣的地面上進(jìn)行加工,鈑金材料才能夠平穩(wěn)的放置在激光切割平臺(tái)上面,地面的平整直接影響了加工的精度與速度。
其次,不管是金屬激光切割機(jī)還是光纖激光切割機(jī),其加工區(qū)域一般是不允許有過(guò)多的空氣粉塵,過(guò)多的粉塵量不僅會(huì)影響操作員身體以及視力可見度方面,而且激光切割機(jī)設(shè)備空間要求要保證無(wú)煙無(wú)塵,避免金屬拋光研磨等粉塵嚴(yán)重的工作環(huán)境,這些環(huán)境都是非常不好的加工環(huán)境。在溫度方面的話一般要求是要裝載空調(diào),因?yàn)榧す馇懈顧C(jī)在加工工作過(guò)程中,特別是大功率激光切割機(jī),機(jī)體具有高度熱量散出,為了加工流程的延續(xù)以及激光切割機(jī),必須要穩(wěn)定室內(nèi)溫度。
最后,激光切割機(jī)工作冷卻循環(huán)水的水質(zhì)是有嚴(yán)格要求,要求使用純凈水、去離子水或蒸餾水等水質(zhì),不可以使用自來(lái)水、礦泉水等含有較高金屬離子或其他礦物質(zhì)的水質(zhì),這些水質(zhì)對(duì)激光切割機(jī)溫度冷卻是很有影響的
激光切割技術(shù)與其他熱切割方法相比較,總的特點(diǎn)是切割速度快、質(zhì)量高。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(guò)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。