激光切割加工的加工工艺有什么

激光切割加工的加工工艺有什么

激光切割加工的加工工艺有什么

激光切割加工是一种利用高功率密度的激光束对材料进行切割的加工方法。其加工工艺主要包括以下几个方面:

一、工作原理

激光切割加工通过聚焦后的激光束照射到材料表面,使材料迅速熔化、汽化或燃烧,从而达到切割的目的。激光束的能量高度集中,能够迅速局部加热材料,使材料蒸发并形成孔洞,随着光束的移动,孔洞连续形成宽度很窄的切缝,完成对材料的切割。

二、切割工艺类型

激光切割加工主要包括以下几种切割工艺:

汽化切割:在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升*沸点温度的速度很快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。

熔化切割:当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。

氧化熔化切割:如果以氧气或其它活性气体代替惰性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源。这个过程存在两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。

控制断裂切割:对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断。激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。

三、加工特点

激光切割加工具有以下显著特点:

高精度:激光束聚焦后光斑小,切割精度高,能够满足精密加工的需求。

高效率:激光切割速度快,能够大幅提高生产效率。

热影响区小:由于激光束能量高度集中,仅有少量热传到材料的其它部分,所造成的变形很小或没有变形。

广泛的材料适应性:激光切割加工适用于金属和非金属材料的加工,如不锈钢、铝合金、塑料等。

自动化程度高:激光切割加工通常采用计算机化数字控制技术(CNC)装置,能够实现自动化、智能化的加工过程。

四、加工过程

激光切割加工过程通常包括以下几个步骤:

准备材料:根据加工需求选择合适的材料,并进行必要的预处理,如清洁、去毛刺等。

设置加工参数:根据材料的种类、厚度以及加工要求,设置激光切割机的加工参数,如激光功率、切割速度、气体类型等。

编程与模拟:利用CAD软件绘制切割图形,并生成切割程序。在正式加工前,可以进行模拟切割,以确保程序的正确性和切割效果。

正式加工:将材料放置在激光切割机的工作台上,启动切割程序,激光束按照预设的轨迹进行切割。

后处理:加工完成后,对切割件进行必要的后处理,如去毛刺、清洗等。

综上所述,激光切割加工工艺具有高精度、高效率、热影响区小、广泛的材料适应性以及自动化程度高等显著特点。这些特点使得激光切割加工在现代工业生产中得到了广泛的应用和推广。



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