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激光切割在我國的幾大發展優勢

發布者: 實遠水刀    時間:2019-10-14 21:05:21

      激光切割是目前國內外激光加工應用中最主要的技術,主要實現對各種材料的切割、焊接、打孔以及刻劃等技術處理。 激光加工應用以CO2和YAG為主。其中,CO2激光器以激光切割和焊接應用最廣,分別占到70%和20%,表面處理則不到10%。YAG激光器的應用是以焊接、標記(50%)和切割(15%)為主。在美國和歐洲CO2激光器占到了70~80%。我國激光加工中以激光切割為主的占10%,其中98%以上的CO2激光器,功率在1.5kW~2kW范圍內,而以熱處理為主的約占15%,大多數是進行激光處理汽車發動機的汽缸套。這項技術的經濟性和社會效益都很高,故有很大的市場前景。 
      1、 高能量、密度可控性好 
      激光束聚焦后形成具有極強能量的很小作用點,把它應用于切割有許多特點。首先,激光光能轉換成驚人的熱能保持在極小的區域內,可提供狹的直邊割縫、最小的鄰近切邊的熱影響區以及極小的局部變形。其次,激光束對工件不施加任何力,它是無接觸切割工具,這就意味著工件無機械變形、)無刀具磨損,也談不上刀具的轉換問題、切割材料無須考慮它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性強,并有高的適應性和柔性,因而(與自動化設備相結合很方便,容易實現切割過程自動化;由于不存在對切割工件的限制,激光束具有無限的仿形切割能力;與計算機結合,可整張板排料,節省材料。 
      2、 切縫窄,工件變形小 
      激光束聚焦成很小的光點,使焦點處達到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分,材料很快加熱至汽化程度,蒸發形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小,基本沒有工件變形。 激光切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產生放熱化學反應氧化材料,同時幫助吹走割縫內的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣,棉、紙等易燃材料切割使用惰性汽體。進入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡,防止煙塵進入透鏡座內污染鏡片并導致鏡片過熱。 大多數有機與無機材料都可以用激光切割。在工業制造系統占有份量很重的金屬加工業,許多金屬材料,不管它是什么樣的硬度,都可以進行無變形切割。當然,對高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導體,因此激光切割很困難,甚至不能切割。 
      3、 適應性和靈活性 
      與其它常規加工方法相比,激光切割具有更大的適應性。 首先,與其他熱切割方法相比,同樣作為熱切割過程,別的方法不能象激光束那樣作用于一個極小的區域,結果導致切口寬、熱影響區大和明顯的工件變形。激光切割能切割非金屬,而其它熱切割方法則不能。 激光技術在我國經過30多年的發展,取得了上千項科技成果,許多已用于生產實踐,激光切割加工設備產量平均每年以20%的速度增長,為傳統產業的技術改造、提高產品質量解決了許多問題,如激光毛化纖技術正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣,將改變我國汽車覆蓋件的鋼板完全依賴進口的狀態,激光標記機與激光焊接機的質量、功能、價格符合國內目前市場的需求,市場占有率達90%以上。


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