為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5",采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。激光切割機的自動化程度高,可以較大程度上降低人工成本,提高生產效率。江蘇金屬激光切割機
激光切割機的原理主要包括以下幾個步驟:1.激光發生器:激光切割機通過激光發生器產生高能量的激光束。常用的激光發生器有CO2激光器、光纖激光器等。2.光路系統:激光束經過準直鏡和反射鏡等光學元件進行光路導引和調節,使激光束能夠準確地聚焦在工件上。3.聚焦頭:聚焦頭包括透鏡和焦距調節裝置。透鏡用來將激光束聚焦成細小而強度高的光斑,焦距調節裝置則用來調整聚焦距離和聚焦直徑。4.工件表面反射和吸收:激光束照射到工件表面時,會被材料吸收或反射。不同材料對激光的吸收能力也不同,常見的金屬材料較好地吸收激光能量。江蘇金屬激光切割機激光切割機在金屬加工行業中被普遍應用,提高了生產效率。
激光切割是應用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下,通過脈沖使激光器放電,從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光,形成一定頻率,一定脈寬的光束,該脈沖激光束經過光路傳導及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上,形成一個個細微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔,在計算機控制下,激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續相對運動打點,這樣就會把物體加工成想要的形狀。
激光切割機切割效果:激光切割機適用于各種材料的切割,包括金屬材料、非金屬材料和復合材料等。金屬材料:激光切割機可以實現對薄板和厚板金屬的高速、高質量切割,切割邊緣平滑、無毛刺。非金屬材料:激光切割機可以對木材、塑料、橡膠等非金屬材料進行切割,切割面光滑、無需后續加工。復合材料:激光切割機適用于復合材料的切割,可以實現精細的切割效果,不會損壞復合材料的結構。通過激光切割機的高效、精確和適用性,它在制造業中得到普遍應用。特別在汽車制造領域,激光切割機可以實現對汽車車身板材的高速切割和精確加工,提高了生產效率和產品質量。激光切割機可以實現對不同厚度、不同硬度材料的快速、精確切割。
激光切割特點概括如下:⑴切割速度快用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節省工裝夾具,又節省了上、下料的輔助時間。⑵切割效率高由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多臺數控工作臺,整個切割過程可以全部實現數控。操作時,只需改變數控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現三維切割。激光切割機可以對金屬材料進行穿孔、切割、雕刻等加工。江蘇金屬激光切割機
激光切割機具有切口狹縫、加工精密的特點,適用于高要求的加工行業。江蘇金屬激光切割機
日本已擁有CO2激光加工機2萬臺,約占全球激光加工機總量的1/3,其中80%為激光切割機設備。日本自1995年以來,年生產激光加工機已超過500臺左右,其中YAG激光切割機100多臺。全球的高功率數控激光切割成套設備累計擁有量達35000臺(套)左右,而我國目高功率數控激光切割成套設備的擁有量為1500臺左右。國產數控激光切割機的主要特點是:價格較低,約是進口價格的1/3,激光器功率較低,一般為1.5KW以下。與國外機相比表現為切縫寬,表面質量、機械精度、整機的穩定性、柔性較差,但具有價格方面的優勢。江蘇金屬激光切割機