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熔化切割。
在激光熔化切割中,產(chǎn)品工件被部分熔化后依靠氣旋把熔化的材料噴涌出來。由于材料的遷移只產(chǎn)生在其液體狀況下,因此該全過程稱之為激光熔化切割。
激光光線配上高純可塑性切割汽體促進熔化的材料離去割縫,而汽體自身不參于切割。激光熔化切割能夠獲得比氣化切割高些的切割速率。氣化需要的動能一般 高過把材料熔化需要的動能。在激光熔化切割中,激光光線只被一部分消化吸收。較大 切割速率伴隨著激光輸出功率的增加而增加,伴隨著板才薄厚的增加和材料熔化溫度的增加而基本上反比例地減少。在激光輸出功率一定的狀況下,限定因素便是割縫處的標準氣壓和材料的熱傳導率。激光熔化切割針對鐵質(zhì)材料和合金材料能夠獲得無空氣氧化創(chuàng)口。造成熔化但不上氣化的激光功率,針對鋼材料而言,在104W/cm2~105
W/cm2中間。
對于飛行光路的切割機,由于光束發(fā)散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(stand off)的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短;反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。
鈑金加工行業(yè)。隨著國內(nèi)鈑金加工工藝的飛速開展,傳統(tǒng)的鈑金切割設(shè)備,如剪床、沖床、火焰切割、高壓水切割等,在市場上雖占有較大份額,但已滿足不了現(xiàn)在工藝的需求。激光切割是鈑金加工的一次工藝。其柔性化水平高,切割速度快,消費,產(chǎn)品消費周期短,其切割無變形無切削力無刀具磨損,無論是簡單還是復雜零件,都能夠一次精細快速完成切割。同時其切縫窄,切割質(zhì)量好、自動化水平高,操作煩瑣,勞動強度低,可完成切割自動排樣、套料,進步了資料應(yīng)用率,消費本錢低,經(jīng)濟效益好。所以可以說激光切割機在未來鈑金加工的應(yīng)用是必然的趨勢。