激光切割的應用領域
應用領域
國外除上述應用外,還在不斷擴展其應用領域。
⑴采用三維激光切割系統或配置工業機器人,切割空間曲線,開發各種三維切割軟件,以加快從畫圖到切割零件的過程。
⑵為了提高生產效率,研究開發各種專用切割系統,材料輸送系統,直線電機驅動系統等,如今切割系統的切割速度已超過100m/min。
⑶為擴展工程機械、造船工業等的應用,切割低碳鋼厚度已超過30mm,并特別注意研究用氮氣切割低碳鋼的工藝技術,以提高切割厚板的切口質量。因此在中國擴大CO2激光切割的工業應用領域,解決新的應用中一些技術難題仍然是工程技術人員的重要課題。
關鍵技術一
CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。
激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件,掌握和解決以下幾項關鍵技術:
焦點位置控制技術
焦點位置控制技術:激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業應用中廣泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上 6mm的碳鋼,焦點在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。