該加工不能用于,像木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。在激光氣化切割中,優(yōu)光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量。激光功率和氣化熱對優(yōu)焦點位置只有一定的影響。在板材厚度一定的情況下,大切割速度反比于材料的氣化溫度。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位置。在板材厚度一定的情況下,假設(shè)有足夠的激光功率,大切割速度受到氣體射流速度的限制。
激光切割機系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、(外)光束傳輸組件、工作臺(機床)、微機數(shù)控柜、冷卻器和計算機(硬件和軟件)等部分組成。
1)機床主機部分:激光切割機機床部分,實現(xiàn)X、Y、Z軸的運動的機械部分,包括切割工作平臺。用于安放被切割工件,并能按照控制程序正確而的進行移動,通常由伺服電機驅(qū)動。
2)激光發(fā)生器:產(chǎn)生激光光源的裝置。對于激光切割的用途而言,除了少數(shù)場合采用YAG固體激光器外,絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割對光束質(zhì)量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。高斯模式適用于小于1500W、低階模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。
3)外光路:折射反射鏡,用于將激光導(dǎo)向所需要的方向。為使光束通路不發(fā)生故障,所有反射鏡都要保護罩加以保護,并通入潔凈的正壓保護氣體以保護鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會將一無發(fā)散角的光束聚焦成無限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。7.5英寸透鏡僅用于>12mm厚材。
切割頭:主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式傳感器和輔助氣體噴嘴等零件。切割頭驅(qū)動裝置用于按照程序驅(qū)動切割頭沿Z軸方向運動,由伺服電機和絲桿或齒輪等傳動件組成。
隨著國內(nèi)激光切割機技術(shù)的成熟,國內(nèi)加工廠開始大量購買激光切割機,原來該設(shè)備的技術(shù)主要壟斷在國外企業(yè),國內(nèi)購買設(shè)備費用昂貴,隨著國內(nèi)激光切割設(shè)備技術(shù)的成熟,價格有優(yōu)勢,激光切割機主要用來切割鋼板,有的用液氮或液氧進行切割,但是這兩樣對一般的中小企業(yè)來說成本也不少,逐漸開始用空壓機進行切割,那么該用什么樣的空壓機呢,購買時如果有能力選用小功率空壓機,選擇空壓機大小主要看激光切割機的功率大小還有切割鋼板的厚度有關(guān),一般來說1KW的激光切割機用一臺7.5或者11KW螺桿空壓機即可,1.5KW的借光切割機用一臺11KW或15KW空壓機即可,選擇壓力一般都在13bar的空氣壓力,如需要切割更厚的鋼板,一般選擇16bar的空壓機,當(dāng)然具體還需要激光切割設(shè)備提供商給出數(shù)據(jù)為,空壓機后處理的凈化系統(tǒng)對激光切割機也尤為重要,一旦壓縮空氣中含有大量水份和含油量,那么對激光切割機損傷還是蠻大的,特別是激光切割機的鏡片,說不定因為壓縮空氣中的水分和含油量導(dǎo)致經(jīng)常更換鏡片,從而影響生產(chǎn)和增加購買鏡片的成本,所以在購買空壓機的時候,買一套比較質(zhì)量好的干燥設(shè)備還有過濾器,雖然成本費用有所增加,但是會大大減少因為壓縮空氣的質(zhì)量導(dǎo)致切割機鏡片的損害率。
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