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隨(suí)著工業激光產業的快速發展,市場對激光(guāng)加工技術的要求越來越高,激光技術已從單一應(yīng)用逐(zhú)漸(jiàn)轉向多元化應用(yòng),激光加工方麵不再是單一的切割或者焊接,市場對激光加工要求切(qiē)割(gē)和焊接一體化的需(xū)求也越來越多,激光切割和激光焊接的切焊一體化激(jī)光加(jiā)工設備應運而生。激光焊是以聚焦的激光束作為能(néng)源轟擊焊件所產生的熱量(liàng)進行焊接的一種高效精密的(de)焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方麵之一。20世紀70年代主要用於焊接薄壁材料和低速(sù)焊接(jiē),焊接過程屬熱傳(chuán)導型,即激光輻射加熱(rè)工件表麵,表麵熱量通過熱傳導(dǎo)向內部擴散,通過控製激光脈衝的寬度、能量(liàng)、峰值功率和重複頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。由於其的優點(diǎn),已成功應用於微、小型件的精密焊接中。
激光切割技術廣泛應用於金屬(shǔ)和非金屬材料的加工中,可大大減少(shǎo)加工時間,降低(dī)加工成本,提高工(gōng)件(jiàn)質量。現代的激光(guāng)成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的(de)“寶劍”。 以(yǐ)金運激光CO2激光(guāng)切割機為例,整個係統由控製係統、運動係統、光學係統、水冷係(xì)統、排煙和吹氣保(bǎo)護係統等(děng)組成,采用的數控模式實現多(duō)軸聯動及激光不受速(sù)度影響的等能量切割,同時支持DXP、PLT、CNC等圖形(xíng)格式並強化界麵(miàn)圖形(xíng)繪製處理能(néng)力;采用性能(néng)優越的(de)進口伺服電機和傳動導向結構實現(xiàn)在高速(sù)狀態下良(liáng)好的運動精度。激光切割是(shì)應用激光聚焦後產生的高功(gōng)率密度能量來實現的。在計算(suàn)機的(de)控製下,通過脈衝使激光(guāng)器放電,從而輸出受控的重複高頻率的脈衝激光,形成頻率(lǜ),脈寬的光束,該脈(mò)衝激光束經過光路傳導及反射並通過聚焦透鏡(jìng)組聚焦在加工(gōng)物體(tǐ)的(de)表麵上,形成一個個細微的、高能量密度光斑,焦斑位(wèi)於待加工麵附近,以瞬(shùn)間高溫熔化或氣化被加工材料。
大多數激光切割機都由數控(kòng)程序進行控製操作或做成切割機器人。激光切割機加工(gōng)作為一種精密的加工方法,幾乎可(kě)以切割(gē)所(suǒ)有的(de)材料,包括薄金屬板的二維切割(gē)或三維切割。在汽車製造領域,小汽車頂窗等空間(jiān)曲線的切割技術都已經獲得廣泛應用(yòng)。德國大(dà)眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀複雜的車身薄板及各種曲麵件。在(zài)航空航天(tiān)領域,激光切割機加工技(jì)術主要用於特種航空材料的切割,如鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合金、不鏽鋼、氧化鈹(pí)、複合材料、塑料、陶瓷及(jí)石英等。用激光切割加工的航空航天部件有發動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙(méng)皮、機翼長桁、尾翼壁板(bǎn)、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷(cí)隔熱瓦等。
熔化切割通(tōng)常使用惰性氣體(tǐ),但如果代之以氧氣或其他活性氣體,材料會在激光束的照射(shè)下被點燃,與氧氣(qì)發生激烈的化學反應,從而產生另一熱源(yuán),即(jí)為氧化熔化切割(gē),可獲得較高的(de)切割速度。切割氣體一般用氧氣。其次,按常用激光器分類,可以分為:CO2激光切割(gē)、YAG激光切割、光纖激光切割。CO2激光切割:用於切(qiē)割薄金(jīn)屬、紙張、林材(cái)、塑料、紡織品及其他非金屬材料。YAG激(jī)光切割:可用於切(qiē)割金屬、陶瓷、塑料和石墨複合材料。光纖激光切割:可用於切割(gē)金屬(shǔ)、陶瓷、塑料和(hé)石墨複合材料(liào)。不僅提供了CO2激光切割可實現的速(sù)度和切割質量,而(ér)且維(wéi)護和(hé)操作成本低(dī),是未來激光切割發展的趨勢。