激光切割机的应用范围都有哪些?
金属光纤激光切割机应用于钣金加工、航空、航天、电子、电器、地铁配件、汽车、粮食机械、纺织机械、工程机械、精密配件、轮船、冶金设备、电梯、家用电器、工艺礼品、工具加工、装饰、广告、金属对外加工、厨具加工等各种制造加工行业。不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、弹簧钢、铝、铝合金、镀锌板、镀铝锌版、酸洗板、铜、钛等金属板材及管材切割。
目前金属激光切割机应用是非常广泛的,囊括了很多行业,并且是很多企业必须必备的设备之一,其中有广告标牌制作(这些主要是些不锈钢的LOGO和标识切割),钣金加工(钣金加工基本囊括了所有的金属材料,这些一般主要是有折弯,打磨等,切割就是其中最重要的一道工序),机箱机柜制作(这方面一般有用到碳钢或者不锈钢方面,也主要是折弯跟切割2个切割工艺流程),弹簧片(属于精加工的过程了),地铁零件呀,还有电梯外壳的制作奥,机械设备外壳啊,还有厨房厨具呀(不锈钢居多点),我们通发激光的激光切割机设置还参与了神七神八飞船的制作,这些其实涉及到各个方面,只有用得上,没有想不到。
激光切割机是现代工业革命的一项高科技运用技术,一种普及率很高的工业级生产装备,它通过电脑程序的控制,以良好的柔性加工,很大程度上取代了金属板材加工过程中的模具冲压环节,优化了生产工艺,在机械装备制造领域发挥着不可替代的作用。激光切割工艺不仅成为制造业一把最尖锐的“刀”,我们随处可见的菱角分明的金属桌椅,金属边柜,或者是有曲线美的茶几小边等这些细节性的金属制品几乎都离不开激光切割机。
激光切割铝板还要看激光发生器的功率,6000W的最厚能切到16mm,4500W切到12mm也行的,但只是加工费用高,因为,这是高反射材料,激光切割是利用经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、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。
光切割铝板的切面像切其他材质一样光滑吗?
铝板切口一样也是光滑的,铝板只是高反光材料,需要大的激光发生器,切割气体同其他材料一样,都是用氮气切割,不会造成表面不光滑的。
铝板采用激光切割特点:
1、切割缝细:激光切割铝板的割缝一般在0.1mm-0.2mm
2、切割面光滑:激光切割铝板的切割面无毛刺无挂渣。
3、热变形小:激光加工的激光割缝细、速度快、能量集中,因此传到被切割材料上的热量小,引起材料的变形也非常小。
4、节省材料:激光加工采用电脑编程,激光设备可以把不同形状的铝板加工件进行材料的套裁,提高铝板的材料利用率,节省大量的材料成本。
5、能切多厚铝板主要看激光发生器的功率,一般6000W的最厚能切到16mm,4500W能切到12mm。
激光切铝板注意事项:铝板属于高反材料,对激光器的损伤较大,尽量少用。建议加工铝板6毫米以下都可以采用数控冲床加工,6毫米以上采用水切割加工。
激光焊接应用中,铝合金材料较为常见。铝合金有如下特点:重量轻、无磁性、低温性能好、耐腐蚀性能好、成形性好等,因此它被广泛应用在各种焊接结构产品中。采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻一半以上。
通常激光焊接铝合金时,会存在以下几个难点:
1.铝合金焊接容易产生气孔;
2.铝合金焊接易产生热裂纹;
3.焊缝线膨胀系数大,易导致焊接变形;
4.铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍;
5.合金表面易产生难熔的氧化膜(A12O3其熔点为2060℃),这就需要采用大功率密度的焊接工艺;
6.铝合金热导率大(约为钢的4倍),相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2~4倍。
因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。合金专用激光焊接机系列机型,具有焊接效率高、热影响区小、焊缝美观牢固等优势,是焊接金、银、钛、镍、锡、铜、铝等金属及其合金材料的理想机型。
武汉高能激光光纤激光切割机是由机床、操控台以及激光发生器三个部分组成,属于大型数控机床。与传统金属加工设备不同的是;光纤激光切割机加工精度高、速度快、切口平滑、安全环保无污染、没有图形限制等诸多的优势,是未来金属加工的趋势。
光纤激光切割机切割材料广泛,包括不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、弹簧钢、铝、铝合金、镀锌板、镀铝锌版、酸洗板、钛等金属板材。应用行业包括钣金加工、厨具制造、机箱电柜、汽车零件制造以及电锯片等金属薄板加工行业。
武汉高能激光光纤激光切割机的功率范围从500W至4000W,能够加工金属材料的厚度在25mm以内,具体表现的优势如下:
1.光纤激光切割机的激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,其作用的热能保持在极小的区域内,故切缝小,邻近切边热影响区域小,无其他的局部变形。
2.光纤激光切割机加工工件无任何施加的力,不需接触切割,所以加工出的工件无机械变形,并切割无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题。更不需要考虑工件的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。
3.光纤激光切割机的光束可控性强,具有高适应性和柔性,所以与自动化设备相结合很方便,容易实现切割过程自动化,由于不存在对切割工件的限制,激光束具有无限的仿形切割能力,并与计算机结合,可整张板排料,节省材料。
简而言之,光纤激光切割机就是一种用来切割金属材料的智能设备,是未来金属加工的主流设备。
随着激光技术的不断发展与成熟,激光设备已经被广泛的应用在各行各业中,如激光打标机、激光焊接机、激光打孔机及激光切割机等等,特别是数控激光切割机械设备在最近几年内飞速发展,被广泛应用在钣金、五金制品、钢结构、精密机械、汽车配件、眼镜、首饰、铭牌、广告、工艺品、电子、玩具、包装等行业。数控激光切割机相比其他切割设备的显著优势主要体现在以下几个方面:
1、切割速度快,切割质量好,精度高:
2、切缝窄,切割面光滑,不损伤工件;
3、不受工件形状的影响,不受被切材料的硬度影响;
4、除对金属材质进行加工外,还可以对非金属进行切割加工;
5、节约模具投资,节省材料,更有效的节省成本;
6、操作简单,安全,性能稳定,提高新产品开发速度,具有广泛的适应性和灵活性。
数控金属激光切割设备机架是该激光设备最主要的部件,不仅绝大多数零部件都安装于机架上,而且还要承受工作台重力以及加、减速过程中的全部惯性冲击载荷。
数控金属激光切割机机架的设计与研发工作主要包括:
1、确定数控激光切割设备在各种工况及环境下快速、高精度、稳定运行的条件。
2、根据功能性要求确定机架的结构、参数,结合激光切割机的结构特点,建立起相应的动力学模型。
3、研究机架的结构、参数对机架的静、动态刚度及热稳定性的影响,并为机架设计提供理论根据。
4、确定机架与其他部件间的相互耦合关系。
因此,在数控金属切割机机架的设计中如何合理布置金属,减轻自重,提高机身刚度,降低温度变化对精度的影响,是设计过程中需要重点考虑的问题。
在数控金属激光切割机实际电路中,模拟信号与数字信号之间有一个强电干扰的问题。光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下,以光为煤介传送信号,对输入和输出电路可以进行隔离.因而能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰,有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处,使其在强-弱电接口,特别是在微机系统的前向和后向通道中获得广泛应用。
光电耦合器具有三个特点:
1、信号传递采取电-光-电的形式,发光部分和受光部分不接触,能够避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰;
2、抑制噪声干扰能力强;
3、具有耐用、可靠性高和速度快等优点,响应时间一般为数以内,高速型光电耦合器的响应时间有的甚至小于10ns。
故在数控激光切割机系统电路设计时,应该注意输入信号电路与单片机连接时的隔离。在这里,采用光电耦合是最常用的方法。
在工业制造系统占有份量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它是什么样的硬度,都可以进行无变形切割。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割机很困难,甚至不能切割。
尽管激光切割机技术具体明显的巨大优势,但是作为高新科技设备,要使用激光切割机达到理想的切割加工效果,也必须掌握其加工技术参数与操作流程。特别在金属激光切割机切割加工过程中,要选择合适的切割速度,否则可能会造成几种不良的切割结果,主要表现在如下:
1、当激光切割速度太快时,会造成如下不良结果:
①法切割,火花乱喷;
②造成切割面呈现斜条纹路,且下半部产生熔渍;
③造成整个断面较粗,但无熔渍产生;
2、相反,当激光切割速度太慢,又会造成:
①造成过熔状况,切割面较粗糙。
②切缝变宽,在尖角部位整个溶化。
③影响切割效率。
所以,为了使激光切割机设备更好的发挥其切割功能,可以从激光设备切割火花来判断进给速度是否合适:
1、如果火花由上往下扩散,则表明切割速度恰当;
2、如果火花向后倾斜时,则表明进给速度太快;
3、如果火花呈现不扩散且少,凝聚在一起,则表明速度太慢。
大多数有机与无机材料都可以用激光切割机。激光切割技术相比其他传统的切割方式具有无法比拟的明显优势。激光切割机不但具有切缝窄,工件变形小的主要特性而且激光切割具有速度快、效率高、成本低、操作安全、性能稳定等特点。
近年来,随着大功率激光器的飞速改进和发展,其在工业中的应用从最初只用于小的或者微细结构的加工发展到广泛用来进行大结构件的加工,越来越受到人们的关注和认可并普遍应用于机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等工业界领域。其中薄板的激光焊接主要应用于航空航天工业和汽车制造业。
长久以来,飞机结构件之间的连接一直采用落后的铆接工艺,主要原因是飞机结构采用的铝合金材料是热处理高强化铝合金,一经熔焊后,热处理强化效果就会丧失,而且晶间裂纹难以避免。因此,普通氩弧焊等熔焊方法在飞机制造中的应用成为禁区。另一方面,在80年代初,铝及其合金的激光加工十分困难,被认为是不可能的。主要是由于铝合金存在对10.6mm波长激光的高反射和自身的高导热性。在当时,激光加工主要使用波长为10.6mm的CO2激光器,而铝对CO2激光的反射率高达97%,通常作为反射镜使用。但是,激光加工的优越性又极大地吸引着从事激光材料加工的科研工作者。他们为此付出了大量的时间和精力来研究铝合金激光加工的可能性。
目前,高强铝合金激光焊接成果已经成功应用于欧洲空中客车公司飞机制造中,其铝合金内隔板均采用激光加工,实现了激光焊接取代传统铆接工艺。激光焊接技术的采用,大大地简化了飞机机身的制造工艺,使机身重量减轻18%,成本下降21.4%~24.3%,被认为是飞机制造业的一次技术大革命。
2、如果是大量的铝合金加工,就要用专用的切割机,锯片是专门的铝合金切割片。
3、大型铝合金板的切割,通常采用等离子切割(水下等离子切割和精细等离子切割)、激光切割、线切割和水刀加磨料切割等多种方法。过去铝合金厚板一般采用等离子切割,等离子切割的辅助气体有空气、氧气、氩气和氮气等,等离子切割的缺点是切割表面精度不高,往往还需要二次加工如打磨或机加工,这样增加了加工工序和成本,后来随着激光切割机的问世,基本上克服了这样的难题。激光切割机切割铝合金板材的速度较高,切割出的表面质量也非常好,但激光切割机切割机切割铝合金板时,对于设备损耗很大,且该设备成本较高,对于厚度超过10mm的铝合金板,激光切割机就不能完成。
4、 对10mm以上的厚板铝合金进行切割,人们相继发明了水切割和线切割设备。高压水切割的优点是切割工件时噪音小、无污染、无辅射,有利于操作者的身体健康和环境保护,相对于机械加工来说具有高效率、低成本的特点,可以加工任意形状,同时可以切割厚度高达100-150mm的厚板,切割的工件间隙小、原材料损耗低,切口整齐、切割面光滑,无毛刺,切割无锥度,无需进行二次加工,但水切割相对于激光切割和等离子切割较慢。而线切割设备,切割工件的质量好,切割速度也较快,但线切割设备切割工件受尺寸受到限制,所以对于大型工件用线切割加工难以满足。