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隨著工業激光產業的快速發展,市場對激光加工技術的要求越來越高,激光技術已(yǐ)從單一(yī)應用逐漸轉向多(duō)元化應用,激(jī)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割(gē)和焊接一體化的需求也越來越多,激光切割和激光(guāng)焊接的切(qiē)焊一體化(huà)激光加(jiā)工設備應運而生。激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的一(yī)種高效精密的焊接方法。激光焊接是(shì)激光材料(liào)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焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光(guāng)輻(fú)射加熱工件(jiàn)表麵,表麵熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控製激光脈衝的寬度、能量、峰值功率和重複頻(pín)率等參數,使工件熔化,形(xíng)成(chéng)特定的(de)熔池(chí)。由(yóu)於(yú)其的優點,已成功應用於微、小型件的精密焊接中。
激光切割技術(shù)廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工(gōng)時間,降低加工成本,提高工件質量。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。 以(yǐ)金運激光CO2激光切割機為例,整個(gè)係統由控製係統、運動係統(tǒng)、光學係統、水冷係統、排煙和吹氣保護係統等組(zǔ)成,采用的數控模式實現多軸聯動及激光不受速度影響的(de)等能(néng)量切割,同時支持DXP、PLT、CNC等圖形格式並強(qiáng)化界麵圖形繪製處理能力;采用性(xìng)能優越的進口伺服電機和傳動導向結構實現在高速(sù)狀態(tài)下良好的(de)運動精(jīng)度。激光切割是應用激光聚焦後產生的(de)高功率密度能量來實現的。在計算機的控製下,通過脈衝使激光器放電,從而(ér)輸出(chū)受控的重複高頻率的(de)脈衝激光,形(xíng)成頻率,脈寬(kuān)的(de)光束,該脈衝激光束經過(guò)光路傳(chuán)導及反射並通過聚焦透鏡組聚焦在加工物(wù)體的表麵(miàn)上,形成一個個細微的、高能量密度光斑,焦斑位於待加工麵附近,以瞬間高溫(wēn)熔化(huà)或氣化被加工材料。
大多數激光切割機都由數控程序進行控製操作或做成(chéng)切割機器人。激光切割(gē)機加工作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板(bǎn)的二(èr)維(wéi)切割或三維切割。在汽車製(zhì)造領域,小汽車頂窗等空間(jiān)曲線的(de)切割技(jì)術(shù)都已經獲(huò)得廣(guǎng)泛應用。德國大眾汽車(chē)公司用功率(lǜ)為500W的激光(guāng)器切割形狀複雜的車身(shēn)薄(báo)板及各種曲麵(miàn)件。在航空航天領域(yù),激光切割機加工技術主要用於特種航空(kōng)材料的切割,如鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合(hé)金、不鏽鋼、氧化(huà)鈹、複合材(cái)料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天(tiān)部件有(yǒu)發動機火焰筒、鈦合(hé)金薄壁機匣、飛機框架(jià)、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
熔化切割通常使(shǐ)用惰性氣體,但如果代之(zhī)以氧氣或其他活性氣體(tǐ),材料會在激光束的照射下被點燃,與氧氣發生激烈的化學反應,從而(ér)產生另一熱源,即為(wéi)氧化熔化切割,可獲(huò)得較高的切割速度(dù)。切(qiē)割(gē)氣體(tǐ)一般用氧氣。其次,按常用激光器分類,可以分為:CO2激光切割、YAG激(jī)光切割、光纖激光切割。CO2激光切割:用於切割薄金屬、紙張(zhāng)、林材、塑料、紡織品及其(qí)他非金屬(shǔ)材料。YAG激(jī)光切割:可用於切割(gē)金屬、陶(táo)瓷、塑料和石墨複合材料。光纖激光切割:可用於切割金屬、陶(táo)瓷、塑料和(hé)石墨複合材料。不僅提供了CO2激(jī)光切割可實(shí)現的速度和切割質量,而(ér)且維護(hù)和操作成本低,是(shì)未來激光切割發展的趨勢。