淺談：激光切割加工與傳統(tǒng)切割加工的比較

　　隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步也是日新月異的。激光的出現(xiàn)，就好比原始社會火的出現(xiàn)一樣。今天，專業(yè)的浙江數(shù)控切割機(jī)廠家小編就來和朋友們分析分析激光切割與傳統(tǒng)切割的比較，內(nèi)容如下：
 

 

　　我們知道：激光加工是利用激光的能量經(jīng)過聚焦鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到極高的能量密度，被加工材料吸收激光后產(chǎn)生光熱效應(yīng)來進(jìn)行加工。激光加工不需要傳統(tǒng)的刀具，激光就是一把”隱形的刀”，具有加工速度快、材料變形小等特點(diǎn)。
 

　　激光加工有以下特點(diǎn)：
 

　　1、激光功率密度高，材料吸收激光后溫度迅速升高而熔化或汽化，即使熔點(diǎn)高、硬度大和質(zhì)脆的材料也可用激光加工;
 

　　2、激光頭與工件不接觸，不存在加工刀具磨損問題;
 

　　3、工件不受加工切屑力;
 

　　4、激光束的光斑直徑可小到微米量級，作用時間可以短到納秒和皮秒，同時，大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達(dá)千瓦至十千瓦量級，所以激光既適于精密微細(xì)加工，又適合于大型板材的加工;
 

　　5、激光束易于控制，與精密機(jī)械、精密測量技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)加工的高度自動化和達(dá)到很高的加工精度。
 

　　激光加工按照加工類別可分為切割、焊接、打標(biāo)、打孔、劃片、毛化、熱處理等。這里主要介紹一下激光切割和焊接。
 

　　激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大提高加工效率，降低加工成本，提高加工質(zhì)量。與傳統(tǒng)的板材加工方法相比，激光切割具有高切割質(zhì)量、高切割速度、高柔性(可切割任意形狀)以及廣泛的材料適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。
 

　　激光切割按照工藝特點(diǎn)，可分為以下幾種切割方式：
 

　　1、激光熔化切割
 

　　在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因?yàn)椴牧系霓D(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。
 

　　激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。
 

　　激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。
 

　　最大切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而減小。
 

　　激光熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對于鋼材料來說，在104W/cm2～105W/cm2之間。
 

　　2、激光火焰切割
 

　　激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在于使用氧氣作為切割氣體。借助于氧氣和加熱后的金屬之間的相互作用，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使材料進(jìn)一步加熱。對于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼，采用該方法可得到的切割速度比熔化切割要高。
 

　　另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實(shí)際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。
 

　　激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的，有燒掉尖角的危險(xiǎn)?？梢允褂妹}沖模式的激光來限制熱影響。
 

　　3、激光氣化切割
 

　　在激光氣化切割過程中，材料在割縫處發(fā)生氣化，此情況下需要非常高的激光功率。
 

　　為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合于應(yīng)用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實(shí)際上只用于鐵基合金很小的使用領(lǐng)域。
 

　　該加工不能用于那些象木材和某些陶瓷等沒有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外，這些材料通常要達(dá)到更厚的切口。
 

　　在激光氣化切割中，最優(yōu)光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量。
 

　　所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取決于材料、切割深度和光束焦點(diǎn)位置。
 

　　激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一，焊接過程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過控制激光束的能量等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于微、小型零件焊接中。與其它焊接技術(shù)比較，激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進(jìn)行焊接，焊接設(shè)備裝置簡單。
 

 

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