激光切割做沖壓模具,沖壓件激光切割

博主:adminadmin 2023-09-01 06:00:01 條評論
摘要:今天給各位分享激光切割做沖壓模具的知識,其中也會對沖壓件激光切割進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!本文目錄概覽:1、激光...

今天給各位分享激光切割做沖壓模具的知識,其中也會對沖壓件激光切割進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!

本文目錄概覽:

  • 1、激光切割技術是什么?
  • 激光切割做沖壓模具,沖壓件激光切割

  • 2、我是做沖壓件的用的是薄鐵 是大批量生產 想了解下激光切割機可不可以提高效率
  • 3、求“淺談激光加工技術在模具制造中的應用”的畢業(yè)論文。。
  • 4、激光切割是怎么實現(xiàn)的?激光切割的威力有多大?
  • 5、激光切割機的優(yōu)勢在哪?

激光切割技術是什么?

激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。

光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數(shù)控技術的不斷完善和發(fā)展,目前已成為工業(yè)上板材切割的一種先進的加工方法。

在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對于中厚板采用氧乙炔火焰切割;對于薄板采用剪床下料,成形復雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其優(yōu)缺點,在工業(yè)生產中有一定的適用范圍。

我是做沖壓件的用的是薄鐵 是大批量生產 想了解下激光切割機可不可以提高效率

對于小面積,簡單形狀的鈑金件,激光切割效率不會高于沖壓。

以世界最好的德國通快激光切割機為例,其3030型切割機的薄板最大切割速度是每分鐘40米。速度確實很快。但是還是快不過沖壓。另外,運行費用相對較高——除了設備投資外,電費和保護氣體費用大約每小時70多塊錢。另外,激光切割只能切割,不能沖壓沉孔等立體結構。

但是沖壓不同形狀的鈑金件需要定制不同的模具,對于新型號的零件,開模費用較高。對于小批量加工和應客戶要求快速打樣非常不利。

所以,激光切割一次性投資大(通快的3030型號激光切割機約300萬上下,深圳大族激光切割機便宜幾十萬),運行費用相對較高,但是切割類型靈活,無開模費用。

而沖壓設備投資小,效率較高,但是需要不斷開模以適應不同的零部件型號。

求“淺談激光加工技術在模具制造中的應用”的畢業(yè)論文。。

《模具工業(yè)》2001. No . 4 總 242 40

激 光 加 工 技 術 在 模 具 制 造 中 的 應 用

江蘇理工大學(江蘇鎮(zhèn)江 212013) 張 瑩 周建忠 戴亞春

[摘要]隨著激光加工技術的日趨成熟和工業(yè)用大功率激光設備價格的逐漸下降 ,給產品和

模具的制造工藝帶來了新的變革 ,在模具制造、 模具表面強化與維修、 取代模具等 3個方面 ,就

激光優(yōu)化模具制造工藝作了較為詳細的分析和探討。

關鍵詞 模具 激光 工藝優(yōu)化

[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t he

i ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ng

t echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sion

was made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s of

manuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .

Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion

1 引 言

激烈的市場競爭使制造企業(yè)對快速響應市場

需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常規(guī)制

造系統(tǒng)中 , 產品生產所需大量模具的設計、制造和

裝配調試不僅耗費大量資金 , 更嚴重的是延長了產

品生產的準備時間 , 從而延長了新產品開發(fā)周期 ,

形成制造過程中的瓶頸。因此 , 如何快速有效地制

造出高質量、低成本的模具及產品 , 就成為人們不

斷探索的課題。隨著激光加工技術的日趨成熟和工

業(yè)用大功率激光器設備價格的下降 , 給產品和模具

制造工藝帶來了重大變革。本文在模具制造、模具

表面強化與維修、取代模具等 3個方面 , 就激光加

工在模具制造中的應用作一些探討。

2 模具制造

2. 1 模具的激光疊加制造

1982年 ,日本東京大學的中川教授等人提出用

薄片疊加法制造拉伸模 , 1985年 , 美國加州某公司

推出了模具的激光疊加制造法 , 并獲得專利 , 其工

藝流程見圖 1 ,原理為將激光切割的多層薄板疊加 ,

并使其形狀逐漸發(fā)生變化 , 最終獲得所需的模具立

體幾何形狀。日本在沖模的激光疊加制造方面已達

到實用階段 ,所制的凸、 凹模質量高 ,加工尺寸精度

— — —— — —— — —— — —— — —— — ——

收稿日期:2000年8月10日

已達 0. 01mm ,切割厚度為 12mm。 經激光切割后 ,

在切口表面形成深 0. 1~0. 2mm、 硬度為 800HV 的

硬化層 ,用來沖裁 1mm 厚的鋼板 ,單憑自冷硬化層

就可沖壓 10 000 件 , 如在激光切割后再經火焰淬

火 ,則可沖壓 3~5萬件。 由于各薄板間的連接簡單 ,

故用疊加法制作沖模 ,成本可降低一半 ,生產周期大

大縮短。用來制造復合模、落料模和級進模等都取

得了顯著的經濟效益。

圖 1 激光疊加模具制造工藝流程

由模具 CAD 和激光切割相結合構成一個完整

的模具 CAD/ CAM 系統(tǒng) ,實現(xiàn)板料切割的 FMS ,適

用于多品種小批量生產。用激光切割的薄板來疊加

合成任意三維曲面的制造系統(tǒng) , 不僅為在塑性加工

和模具領域中實行 FMS 提供了思路 , 而且對于內

部結構復雜的模具制造 ,如型孔、 中孔體及復雜的冷

卻管道等 ,也是快速而經濟的制造模具的有效方法 ,

并且能帶動其他技術如固相擴散等的發(fā)展。

2. 2 快速模具制造

模具 CAD

三維設計

二維外形

NC 程序

激光

切割

去除

梯級

創(chuàng)層面

精加工

成形

模具

薄片

連結

精加工

NC 程序

模 具 制 造 技 術《模具工業(yè)》2001. No . 4 總 242 41

快速成型制造技術(RPM)是 80年代后期出現(xiàn)

的一項制造技術 , 目前 RPM 技術已發(fā)展了十幾種

工藝方法?;?RPM 技術快速制造模具的方法多

為間接制模法 , 即利用 RPM 原型間接地翻制模

具。

(1) 軟質簡易模具 (如汽車覆蓋件模具) 的制

作。采用硅橡膠、低熔點合金等將原型準確復制成

模具 , 或對原型表面用金屬噴涂法或物理蒸發(fā)沉積

法鍍上一層熔點極低的合金來制作模具。這些簡易

模具的壽命為 50~5 000件 ,由于其制造成本低 ,制

作周期短 , 特別適用于產品試制階段的小批量生

產。

(2) 鋼質模具制作。RPM 原型 — — — 三維砂輪

— — — 整體石墨電極 — — — 鋼模 ,一個中等大小、 較為復

雜的電極一般 4~8h 即可完成。 美國福特汽車公司

用此技術制造汽車覆蓋件模具取得了滿意的效果 ,

與傳統(tǒng)機械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去

了耗時、 昂貴的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降

低 ,具有廣闊的應用前景。

3 模具表面強化與修復

為提高模具的使用壽命 , 常常需對模具表面進

行強化處理。常用的模具表面強化處理工藝有化學

處理 (如滲碳、 碳氮共滲等) 、 表層復合處理 (如堆

焊、 熱噴涂、 電火花表面強化、 PVD 和 CVD 等) 以

及表面加工強化處理(如噴丸等) 。這些方法大多工

藝較為復雜 , 處理周期較長 , 且處理后存在較大的

變形。采用激光技術來強化和修復模具 , 具有柔性

大 , 表面硬度高 , 工藝周期短 , 工作環(huán)境潔凈等優(yōu)

點 ,因此具有很強的生命力。

3. 1 激光相變硬化

激光相變硬化 (激光淬火) 是利用激光輻照到

金屬表面 , 使其表面以很高的升溫速度達到相變溫

度 (但低于熔化溫度) 而形成奧氏體 ,當激光束離開

后 , 利用金屬表面本身熱傳導而發(fā)生自淬火 , 使金

屬表面發(fā)生馬氏體轉變 , 形成硬度高、抗磨損的表

層 , 從而使金屬表面得到強化。所用設備為三軸聯(lián)

動的數(shù)控激光加工機。

影響激光強化的主要因素有激光功率、光斑尺

寸和掃描速度。在強化過程中要對這些參數(shù)進行優(yōu)

化 , 并對具體材料選擇合適的激光處理參數(shù)。對于

CrWMn、 Cr12MoV、 Cr12、 T10A 及 Cr-Mo 鑄鐵等

的常用模具材料 , 在激光處理后 , 其組織性能較常

規(guī)熱處理普遍改善。 例如 ,CrWMn 鋼在常規(guī)加熱時

易在奧氏體晶界上形成網狀的二次碳化物 , 顯著增

加工件脆性 ,降低沖擊韌性 ,使用在模具刃口或關鍵

部位壽命較低。采用激光淬火后可獲得細馬氏體和

彌散分布的碳化物顆粒 ,清除網狀 ,并獲得最大硬化

層深度以及最大硬度 1 017. 2HV。Cr12MoV 鋼激

光淬火后的硬度、抗塑性變形和抗粘磨損能力均較

常規(guī)熱處理有所提高。對 T8A 鋼制造的凸模和

Cr12Mo 鋼制造的凹模 ,激光硬化深 0. 12mm ,硬度

1 200HV , 壽命提高 4~6倍 , 既由沖壓 2萬件提高

到 10~14萬件。 對于 T10鋼 ,激光淬火后可獲得硬

度 1 024HV、 深 0. 55mm 的硬化層;對于 Cr12 ,激光

淬火后可獲得硬度 1 000HV、 深 0. 4mm 的硬化層 ,

使用壽命均得到了較大的提高。

3. 2 激光涂覆

激光涂覆是用激光在基體表面覆蓋一層薄的具

有一定性能的涂覆材料 , 這類材料可以是金屬或合

金 ,也可以是非金屬 ,還可以是化合物及其混合物。

在涂覆過程中 , 涂覆層在激光作用下與基體表面通

過熔合迅速結合在一起。它與激光合金化的主要區(qū)

別在于經激光作用后涂層的化學成分基本上不變

化 , 基體的成分基本上不進入涂層內。激光涂覆工

藝實用的材料范圍很廣 , 正在研究的母體材料有低

碳鋼、 合金鋼、 鑄鐵、 鎳鉻鈦耐熱合金等 ,研究的添加

材料有鈷基合金、 鐵基合金和鎳基合金等。

采用激光技術在有送粉器的 2kW CO2 激光器

上 , 對 4Cr5MoV1Si 鋼基體表面涂覆一層由鎳基高

溫合金和 WC + W2C 粒子組成的高溫耐磨合金粉

末 ,在激光功率 P = 1 500W ,送粉量為 10g/ min ,工

件移動速度為 2~3mm/ s 條件下 ,獲得多道搭接的

大面積高溫耐磨合金。 在試驗溫度為 600℃ 時 ,硬度

為 550~580HV0 .2 ; 在溫度為 950℃時 , 硬度為

100~200HV0 .2。 可見在 1 000℃ 左右高溫下 ,涂覆層

仍有很高的強硬性 , 是較理想的高溫模具耐磨合

金。另外 , 采用激光涂覆方法來修復已磨損的沖模

及拉伸模等 ,可大大延長模具的使用壽命 ,降低模具

的使用成本。

3. 3 激光堆焊

對于一些汽車覆蓋件沖裁修邊模具 , 為提高使

用壽命 ,節(jié)省優(yōu)質模具材料 ,刃口往往采用在較差的

基體材料上堆焊一層性能優(yōu)異的合金。 過去 ,堆焊大

多采用人工氧 — 乙炔火焰堆焊法 ,這種方法雖然設備《模具工業(yè)》2001. No . 4 總 242 42

費用低 ,但功率密度不高(10

2

~10

3

W/ cm 2

) ,且難以

進行精確控制 , 因而堆焊質量和生產率都較低。70

年代以來 , 開發(fā)成功了等離子粉末堆焊技術 , 由于

其具有較高的功率密度且控制性能也較好 , 因而得

到了廣泛的應用。但等離子堆焊存在著電極壽命

短、 堆焊層母材稀釋率較高等問題。80年代以來出

現(xiàn)的激光堆焊法與使用同一材料的氧 —乙炔火焰

堆焊法相比 ,激光堆焊層組織細微、 致密 ,不良品率

僅為前者的 1/ 10。激光堆焊的速度快 ,生產率比氧

— 乙炔火焰堆焊高 1. 75倍 , 而堆焊的材料使用量

僅為其 1/ 2。而且激光堆焊層的室溫硬度比氧 — 乙

炔火焰堆焊的高 50HV 左右。 激光堆焊質量與激光

的光束模式、 功率及堆焊速度等因素有關。

4 激光加工替代模具沖壓加工

4. 1 激光切割替代薄板件的沖裁模

激光切割替代鈑金件及汽車車身制造中的沖

裁修邊模大有可為。三維激光切割技術 , 由于其本

身具有加工靈活和保證質量的特性 , 在 80 年代就

開始在汽車車身制造中應用。切割時只需用平直的

支撐塊來支撐工件 , 因此夾具的制作不僅成本低而

且快速。由于與 CAD/ CAM 技術相結合 ,切割過程

易于控制 , 可實現(xiàn)連續(xù)生產和并行加工 , 從而實現(xiàn)

高效率的切割生產。

切割板材所使用的激光器主要有兩大類 , 即

CO2 激光器和 Nd : YA G激光器 ,功率為 100~1 500

W , 因為功率小于 1 500W 的激光器其振動模式為

單模 , 切縫寬度為 0. 1~0. 2mm , 切割面也很整潔 ,

而輸出功率大于 1 500W 時激光器的振動模式為多

模 , 割縫寬度近 1mm , 切割面質量較差。因 Nd :

YA G的激光可通過光導纖維輸送 , 比較靈活方便 ,

適用于機器人手執(zhí)激光噴嘴配程序控制進行精確

操作 , 因此在三維切割時大多采用。影響激光切割

工件質量的主要因素有切割速度、焦點位置、輔助

氣體壓力、 激光輸出功率及模式。

美國福特和通用汽車公司以及日本的豐田、日

產等汽車公司 , 在汽車生產線上普遍采用激光切割

技術 , 它不必采用各種規(guī)格的金屬模具 , 除了快速

方便地切割各種不同形狀的坯料外 , 還用來大量切

割加工因規(guī)格不同需要更改的零件安裝孔位置 , 如

汽車標志燈、 車架、 車身兩側裝飾線等。通用汽車公

司生產的卡車僅車門就有直徑為 2. 8~39mm 的

20種孔 , 公司采用 Rofin- Sinar 的 500W 激光器通

過光纖連接到裝在機械手的焊頭上 , 用以切割這些

孔 ,1min 就完成一扇門開孔的加工 ,孔邊緣光滑 ,背

面平整 。2. 8mm 孔的公差為 0. 03~0. 08mm ,

12mm 孔的公差為 - 0. 25mm~ + 0. 03mm。該公

司生產的卡車和客車有 89 種孔徑和孔位配置不同

的底盤 ,經過優(yōu)化設計 ,現(xiàn)在只需要沖壓 5種不同的

底盤 ,然后再由激光切割出配置不同的孔 ,簡化了工

藝 ,提高了效率 ,降低了成本。

我國自然科學基金委在 1997 年把大功率 CO2

及 YA G激光三維焊接和切割理論與技術作為重點

項目進行資助 , 國家產學研激光技術中心的課題組

成員對此進行了系統(tǒng)的研究 , 為在我國汽車車身制

造業(yè)中應用三維激光立體加工技術做出了很大貢

獻。該中心為一汽轎車公司、寶山鋼鐵公司等國有

大型企業(yè)的技術改造開展了重大工程項目攻關 , 其

中開發(fā)紅旗加長型轎車覆蓋件的三維激光制造工藝

技術 , 在我國轎車生產中是首次采用。在汽車用薄

厚鋼板激光大拼板拼接工藝試驗研究中首次采用了

激光切割替代精裁工藝技術 , 取得了較好的技術經

濟效果。三維激光切割在車身裝配后的加工也十分

有用 ,例如開行李架固定孔、 頂蓋滑軌孔、 天線安裝

孔、修改車輪擋泥板形狀等。在新車試制中用于切

割輪廓和修正 ,既縮短了試制周期又節(jié)省了模具 ,充

分體現(xiàn)出采用激光切割加工的優(yōu)點。

4. 2 激光打標替代沖模打標

企業(yè)在其生產的零部件上常常需要打上企業(yè)自

己的標志或特定的符號與數(shù)字 , 以往的方法是使用

沖模打標或用鑄模成型 , 打標質量不高。采用數(shù)控

激光機打標不僅速度快 , 而且克服了沖模打標中常

見的毛邊、尖銳的邊緣和畸變。由于采用計算機控

制 , 因此可以打出任意復雜的圖案 , 省去了模具設

計、 制造及調試等環(huán)節(jié) ,大大縮短了產品的開發(fā)制造

周期 , 同時也降低了成本。因激光打標機所需功率

小 ,成本低 ,打出的標記美觀、 漂亮 ,現(xiàn)已為大多數(shù)企

業(yè)所采用。

4. 3 激光成形替代彎曲模成形

金屬板料的激光成形技術是一種利用聚焦光束

以一定的速度掃描金屬板料表面 (掃描速度應足夠

快以防止表面熔化) ,使熱作用區(qū)內的材料產生明顯

的溫度梯度 ,導致非均勻分布的熱應力 ,從而使板料

塑性變形的方法。與常規(guī)成形方法相比 , 激光成形《模具工業(yè)》2001. No . 4 總 242 43

具有許多優(yōu)點: ① 屬于無模成形 ,生產周期短 ,柔性

大 , 可不受加工環(huán)境限制 , 通過優(yōu)化激光加工工藝

參數(shù) , 精確控制熱作用區(qū)域以及熱應力的分布 , 將

板料無模成形; ② 因其是一種僅靠熱應力而不用模

具使板料變形的塑性加工方法 , 因此屬無外力成

形; ③ 為非接觸式成形 ,所以不存在模具制作、 磨損

和潤滑等問題 ,也不存在貼模、 回彈現(xiàn)象 ,成形精度

高; ④ 可使板料通過復合成形得到形狀復雜的異形

件(如球形件、 錐形件和拋物形件等) 。

激光成形機理的實質就是彎曲機理。當激光加

熱板料時 , 一方面在激光作用區(qū)及其周圍產生熱應

力 , 同時降低了被加熱區(qū)域板料的屈服極根 , 從而

使熱應力作用區(qū)的熱態(tài)材料產生非均勻的塑性變

形 ,實現(xiàn)板料的彎曲成形。試驗表明 ,激光每掃描一

道次 ,金屬板料可彎曲 1 ~5 ,不同的掃描軌跡和工

藝參數(shù)組合能夠產生不同的成形效果和不同程度

的變形量 , 即可得到各種復雜形狀的工件。圖 2表

示在工藝參數(shù)為激光速功率 1. 5kW , 激光束直徑

5. 4mm , 材料 SUS304 , 厚 1mm , 碳涂覆面的條件

下 ,激光掃面速度與材料彎曲角之間的變化關系。

圖 2 激光掃描速度對彎曲角的影響

現(xiàn)在世界上許多國家都投入較大的人力、物力

對激光成形技術進行專項研究 , 在某些領域現(xiàn)已開

始了初步的工業(yè)應用。波蘭基礎技術研究所的

HFrackiewicz 教授利用激光成形先后制造出了筒

形件、 球形件、 波紋管和金屬管的擴口縮口、 彎曲成

形等;德國學者 MGeiger 等將激光成形與其他加工

工序復合運用于汽車制造業(yè) , 進行了汽車覆蓋件的

柔性校平和其他成形件的成形 , 而且對彎曲成形過

程進行計算機閉環(huán)控制 , 提高了成形精度。德國

Trumpf 公司于 1997 年開發(fā)了商品化激光成形多

用機床 Trumat ic L 3030。 相信隨著研究的不斷深入

以及其他相關技術的發(fā)展 , 激光成形技術將逐趨成

熟 ,進入實用化階段。

5 結束語

激光加工技術作為一種先進的加工工藝 , 在國

外各行業(yè)已得到了廣泛的應用 ,我國機械行業(yè)在 “九

五”期間也將其作為十大技術之一。國家自然科學

基金委也把激光加工工藝和激光加工設備的研究作

為重點研究項目進行資助 , 并明確指出其主要應用

領域應該在汽車制造業(yè)。模具作為一種工具 , 其生

產周期、質量和成本直接影響產品的制造過程和銷

售。而激光作為一種萬能加工工具 , 在減少模具制

造裝備 ,縮短模具制造周期 ,降低制造成本和保證模

具質量等方面具有很大的優(yōu)勢。如何在實際生產中

應用激光加工技術來優(yōu)化模具制造工藝 , 對傳統(tǒng)的

模具制造工藝進行改進和組合 , 需要我們做出不斷

的努力。

參 考 文 獻

1 陳大明 ,徐有容 . 模具鋼表面激光熔覆硬面合金層改性

研究.金屬熱處理 ,1998 , (1)

2 李懦荀 ,平雪良.連續(xù)激光強化模具刃口的工藝研究.電

加工 ,1995 , (6)

3 孫中發(fā) . 我國激光產業(yè)發(fā)展對策.上海交通大學學報 ,

1997 , (10)

4 曹 能 ,馮 梅.激光加工技術在汽車工業(yè)中的應用 ,寶

鋼技術 ,1998 , (3)

5 管延錦 ,孫升.激光快速成形與制造技術及其在汽車工

業(yè)中的應用.汽車工藝與材料 ,1999 , (9)

6 A Domenico . 加工汽車車身部件的三維激光切割技術 .

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7 周建忠 ,袁國定.應用激光強化技術提高覆蓋件模具壽

命.模具工業(yè) ,2000 , (4)

8 胡曉峰 . 基于數(shù)控激光切割的快速制模方法研究 . 江

蘇理工大學碩士論文 ,1997.

9 M Geiger ,F Voll tert sen. Flexible St raightening of

car Body Shells by laser .

10 Bob Trving. Welding Tailorde Blanks. Welding Jou-

rnal ,1995 , (8)

11 M Geiger . Synergy of laser Material Porcessing and

Metal Forming. Annals of t he CIRP ,1994 ,43(2)

12 H Arnet ,F Vollert sen. Extending Laset bending

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Mech. Engrs. ,1995 , (209)

13 Trumf Lt d. The heat is on for laser profiler . Sheet

Metal Indust ries ,1997 , (1)

激光切割是怎么實現(xiàn)的?激光切割的威力有多大?

激光切割是使用高功率的激光束掃描儀過材料表面,在極短期內將材料加溫到好幾千高于一切萬攝氏度,使材料熔化或汽化,再用超高壓汽體將熔化或汽化化學物質從割縫中吹走,做到切割材料的目地。激光切割,因為是用不由此可見的光線替代了傳統(tǒng)式的機械設備刀,激光器刀片的機械設備部位與工作中無觸碰,在工作上不容易對工作中表面導致刮傷;激光切割速度更快,創(chuàng)口光潔整平,一般不用事后生產加工;切割熱危害區(qū)小,板才形變小,割縫窄(0.1mm~0.3mm);創(chuàng)口沒有機械設備地應力,無裁切毛邊;加工精度高,可重復性好,不損害材料表面;數(shù)控車床編程,可生產加工隨意的平面設計圖,能夠對幅寬非常大的整個PCB線路板切割,不用開模貝,經濟發(fā)展省時。

激光切割主要是CO2激光切割:

CO2激光切割是用聚光鏡將CO2激光束對焦在材料表面使材料熔化,與此同時用與激光束同軸線的縮小汽體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定運動軌跡作相對速度,進而產生一定形態(tài)的割縫。CO2激光切割技術性比別的方式的顯著特點是:(1)切割性價比高。創(chuàng)口總寬窄(一般為0.1--0.5mm),高精度(一般孔核心距偏差0.1-0.4mm,輪廊規(guī)格偏差0.1-0.5mm),創(chuàng)口表面表面粗糙度好(一般Ra為12.5-25m),割縫一般不用再加工處理就可以電焊焊接。(2)切割速度更快。比如選用2KW激光器輸出功率,8mm厚的碳素鋼切割速率為1.6m/min;2mm厚的不銹鋼板切割速率為3.5m/min,熱危害區(qū)小,形變很小。(3)清理,安全性,零污染。大大的緩解了實際操作工作人員的辦公環(huán)境。自然就要求和創(chuàng)口表面表面粗糙度來講,CO2激光切割不太可能超越金屬加工;就切割薄厚來說難以實現(xiàn)火焰圖片和低溫等離子切割的水準。

CO2激光切割的幾種核心技術:

一是聚焦點部位控制系統(tǒng)。對焦鏡片相對孔徑越小,聚焦點光點直徑就越小,因而操縱聚焦點相對性于切掉材料表面的部位十分關鍵。二是切割破孔技術性。一切一種熱切割技術性,除少數(shù)狀況能夠從板邊沿逐漸外,一般都務必在板上穿一小圓孔。以前在激光器沖壓模具橫切機上是用凸模先沖破一孔,隨后再用激光器從小孔處逐漸開展切割。三是嘴設計方案及氣旋控制系統(tǒng)。激光切割不銹鋼板材時,O2和對焦的激光束是根據(jù)噴頭射入被切材料處,進而產生一個氣旋束。對氣體的主要規(guī)定是進到創(chuàng)口的氣總流量要大,速率要高,便于充分的空氣氧化使創(chuàng)口材料充足開展化學反應;與此同時又有充足的拋體運動將熔化材料噴涌吹出。

激光切割加工工藝各種各樣,在其中熔化切割是使出射的激光束功率超越某一值,進而使光線直射點處材料內部逐漸揮發(fā),產生孔眼;氣化切割是應用高功率的激光束加溫,防止導熱導致的熔化,因此一部分材料氣化成蒸氣消退;空氣氧化熔化切割是材料在激光束的直射下被引燃,與O2產生劇烈的化學變化而造成另一熱原;針對非常容易遇熱毀壞的延性材料,根據(jù)激光束加溫開展快速,可控性的斷開,造成該地區(qū)大的熱梯度和明顯的機械設備形變,造成材料產生縫隙,稱作操縱破裂切割。

激光切割機的優(yōu)勢在哪?

1、切割質量好,降低勞動成本

激光切割機利用激光無接觸加工的特點,不損傷工件,切割的產品無擠壓變形,加工出來的產品質量好,沒有毛邊,不需要人工再打磨,省去不必要的加工工序,優(yōu)化工人勞動強度。

2、節(jié)約模具投資,降低生產成本

激光切割機可以直接對各種五金工件進行無模具制作,沒有模具消耗,無須修理和更換模具,能夠省去大量模具的使用,節(jié)省加工費用,降低生產成本,尤其適合大件產品的加工。

3、精度很高,有效提高生產率

激光切割工藝作為“剪切-沖”的替代工藝出現(xiàn),具有精準、靈活、高效的特點,能夠有效的加工各種復雜的零件,只需做好切割圖形,導入到控制系統(tǒng)當中,就可以設定尺寸進行切割了,有助于直接縮短產品加工與制造周期,有效的提高勞動生產率。

4、切割速度快,優(yōu)化工作環(huán)境

激光切割機切割迅速,工作時設備穩(wěn)定,噪音小,無粉塵,不會產生對人體和環(huán)境有害的化學物質,對于操作人員也是一種貼心的保護,保證了生產現(xiàn)場的干凈整潔,減少了后期投入,減少了污染,幫助五金企業(yè)促進工作環(huán)境的優(yōu)化,順應環(huán)保大潮。

5、后期維護成本低,性價比高

機械類產品的維修是非常費錢的,而激光切割機性能穩(wěn)定,堅固耐用可連續(xù)工作,不容易損壞,在后期維護成本方面具有很大的優(yōu)勢。

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