非金属三维激光切割机(非金属激光切割加工)

海潮机械 2023-01-05 19:50 编辑:admin 279阅读

1. 非金属激光切割加工

很高兴回答这个问题!

激光切割引进我国已经很多年了,那么我们简单的来了解一下它吧!

一、原理:

激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面,在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。

二、特点:

速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小板材变形小,切缝(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。激光可切割的材料很多,包括有机玻璃、木板、塑料等非金属板材,以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝板等多种金属材料。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。

三、应用:

德国巴伐利亚洲激光技术中心(BLZ)研发出铝泡沫夹层材料(AFS)的激光切割技术,AFS是一种卓越的汽车轻量化复合材料,其芯部为铝金属泡沫材料,外层是两个很薄的包覆薄板材(件),重量轻,刚性好,且强度高,可任意成形。AFS应在形成泡沫和非泡沫状态下被激光切割(加工)。

激光切割现已成为主流的切割方法,因为效率高被广泛应用!!

2. 非金属激光切割加工厂

(一)碳钢板切割:

现代激光切割系统可以切割碳钢板的最大厚度接近20mm,对薄板其切缝可窄至0.1mm左右。激光切割低碳钢其热影响区极小,且切逢平整、光滑,垂直度好。对高碳钢,激光切割切边质量好于低碳钢,但其热影响区较大。

(二)不锈钢切割:

激光切割较容易切割不锈钢薄板。用高功率YAG激光切割系统,切割不锈钢最大厚度已可达4mm。

(三)合金钢板切割:

大多数合金钢都能用激光切割,切边质量良好。但含钨高的工具钢和热模钢,激光切割时会有熔蚀和粘渣。

(四)铝及合金板材切割:

铝切割属于熔化切割,加以辅助气体把切割区的熔融物吹走,可获得较好的切面质量。目前,切割铝板的最大厚度为1.5mm。

(五)其它金属材料切割:

铜材不适合激光切割,切割的很薄。钛及钛合金、镍合金大多数都可用激光切割。

3. 非金属激光切割加工工艺

切割非金属的,主要是用CO2的激光切割机,因为波长是在10600左右,适合非金属材料的切割,而切割金属的材料最好还是用光纤或者是YAG的设备,因为他们的波长是1060~1070之间,金属材料对这段波长有能量吸收的问题。如果用CO2的设备切也可以,那就是完全靠能量的热熔了。

4. 非金属激光切割加工赚钱吗

现在的激光切割机应用太广了,所以应用的行业也是比较多,通常的情况下,应用于激光切割的行业还是比较多,可以说,激光切割几乎涵盖了整个的制造业,现在不论是哪一个行业的切割,随着激光光源的一个发展,应用于激光的也是越来越多,应用也是越来越广。

1、服装行业:现在很多的服装布料都是用激光切割机来切割,如一些镂空等等,都是可以。

2、光电行业:光电行业的铝边框,还有亚克力的导光板等等。

3、广告行业:亚克力,木板等等的非金属材料都是用这种设备来加工。

4、汽车行业:汽车的钣金,还有一些焊接等等,都是属于应用于这方面的一个加工。

5、箱包行业:皮革的切割,都是使用这种切割设备来加工。

5. 非金属材料激光切割

目前市场上比较流行的激光切割机所使用的激光器主要以光纤激光器为主,而光纤激光器虽然种种好处,但是不能切割非金属。

二氧化碳激光器可以切割非金属,但是石材、宝石就不太清楚。因为激光切割得原理是属于对原材料的破坏,石材与宝石貌似不能吸收激光的光波,也就不能达到破坏的目的。我只对这两者比较熟悉,至于等离子切割和火焰切割等其他切割类型,您可以找有关方面的技术人员询问。

6. 非金属激光切割加工设备

影响激光切割机切割的参数主要有辅助气压、激光功率、切割速度、焦点位置,那么是具体是怎样影响切割效果的呢?

1.焦点位置的影响

  焦点位置是激光焦点到工件表面的距离,它直接影响到切面粗糙度、切缝的坡度和宽度以及熔融残渣的附着状况。如果焦点位置太超前,这样会使被切割的工件下端所吸收的热量增多,在切割速度和辅助气压一定的情况下,会导致被切割的材料和切缝附近被融化的材料呈液态在下表面流动,冷却后被熔化的材料则会呈球状沾附在工件的下表面;若位置滞后,被切割的材料下端面所能吸收的热量减小,这样切缝中材料就不能完全融化,在板材下表面就会粘附一些尖锐而短小的残渣。通常情况下,焦点位置应在工件表面或稍微偏下一点,但不同的材料要求不一样,切割碳钢时,焦点在板材表面时切割质量较好;而不锈钢切割时,焦点应在板材厚度的1/2左右时效果更佳。

2.辅助气压的影响

  激光切割加工中,辅助气压能吹掉切割时的熔渣并冷却切割的热影响区。辅助气体包括氧气、压缩空气、氮气和惰性气体等。对于部分金属材料和非金属材料,一般使用的是惰性气体或压缩空气,能够防止材料燃烧。如铝合金材料的切割。对绝大多数金属材料则使用活性气体(如氧气),这是由于氧气能够氧化金属表面,提高切割效率。当辅助气压过高时,材料表面出现涡流,削弱去除熔融物的能力,导致切缝变宽,切割面粗糙;当气压过低时,不能完全吹走熔融物,材料下表面就会粘附沾渣。因此,切割时应调节辅助气体压力,得到最佳的切割质量。

3.激光功率的影响

  激光功率的大小对切割速度、切缝宽度、切割厚度和切割质量都有相当大的影响。所需功率的大小是根据材料的特性和切割的机理而定。比如导热性能好和熔点高以及切割表面反射率高的材料需要较大的激光功率。一般在其它条件一定的情况下,激光切割加工中有一个获得最佳切割质量的激光功率,进一步降低或提高功率就会产生挂渣或过烧现象而导致加工质量下降。

  此外,随着放电电压的增加,激光的强度会因为输入峰值功率的升高而提高, 从而光斑的直径增大,切缝的宽度相应增大;随着脉冲宽度的增加,激光的平均功率会提高,激光切缝的宽度加大;通常下,随着脉冲频率的增大,切缝也会变宽,当频率超过一定值后,切缝宽度会出现减小的趋势。

4.切割速度的影响

  激光切割加工中,切割速度对切割材料的质量有相当大的影响,理想中的切割速度会使切割面呈现比较平稳的线条,且材料下部不会出现熔渣。当辅助气体气压和激光功率一定时,切割速度与切缝宽度呈现出一种非线性的反比关系,当切割速度比较慢时,激光能量在切缝的作用时间延长,从而导致切缝宽度增大,当速度过慢时,激光束作用时间太长,工件的上切缝和下切缝相差就会很大,切割的质量下降,生产效率也将大大降低。随着切割速度的升高,激光束能量在工件上的作用时间变短,这样便使得热扩散和热传导效应变小,从而切缝的宽度也相应变小。当速度过快时,被切割的工件材料就会由于切割热量输入的不足出现切不透的情况,这种现象属于不完全切割,并且熔化的材料不能及时被吹掉,这些熔融物将会使切缝重新焊接。

7. 金属与非金属激光切割技术

非金属激光切割容易产生粉尘,和发热产生的化学效应,一般是固定染源。