光纤激光切割机是近3-5年才出现的高新技术,n南京威克曼光纤激光切割机其优质的切割模式对薄板金属切割的贡献极大,同时光纤激光切割机的光电转化率比co2切割机高出2倍,因此,优质的切割性能和低成本的投入,都是工业用户所追求的最佳设备。
金属激光切割机原理:
光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化温度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧气为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
大多数有机与无机物都可以用激光切割。在工业制造占有分量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它具有什么样的硬度,都可进行无变形切割(目前使用最先进的金属激光切割机可切割工业用钢的厚度已可接近20mm)。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,因此激光切割很困难,甚至不能切割(某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割,由于极高的脉冲波峰值功率,会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高)。
光纤发生器对比co2激光发生器的优点
光纤激光切割机采用光纤发生器,相对于传统的co2激光切割机采用的co2激光发生器,在诸多方面都得到了改进,优点很明显:
1、降低能耗成本。由于使用了光纤发生器,工作时能耗降低了70%,待机时能耗减少85%以上。
2、减少维护成本。由于激光源的高效率,取消了激光的气体,降低了运行和维护成本。同时,采用了光源反射控制系统,保证了设备的稳定和安全。
3、激光束密度极高,确保较高的切割和穿孔速度。
4、由于特殊的波长,允许切割诸如铝、黄铜和紫铜等高反射材料,切割的范围更广。同时较小的光斑和对功率的精确控制保证更高的切割精度。
5、取消了激光光源预热时间,开机即可直接运行,提高了生产效率。
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激光切割机关键技术主要包括以下几项:
1、切割穿孔技术:
任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。
2、焦点位置控制技术:
激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10w/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率co2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。
3、喷嘴设计及气流控制技术:
激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。
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