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zui后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
⑵ 切割效i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。
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。
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。
激光所用气体
激光所用气体包括激光器工作和保护气体以及切割辅助气体。
激光器工作气体用于产生激光,保护气体用于保护光学器件、驱动光闸。激光器工作气体由氦气、氮气、二氧化碳气体按照一定比例混合。
激光切割加工
切割辅助气体主要是 N2 或 O2,有的材料切割可以使用压缩空气作为切割辅助气体。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。切割辅助气体的纯度越高,切割面的质量越好。
激光切割应注意的问题
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。
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