激光切割机的精度受到哪些影响

发布时间:2024-01-12    来源:网络
  1. 激光束的形状。因为激光束是锥形,所以切出来缝隙也是呈锥形。在这种锥形光束的条件下,工件厚度越大,精度也就会越低,因此切缝也就会越大。
  2. 当这些锥形的激光束聚集在一起之后就会发现光斑会越变越小,这时候激光切割的精度也就会越来越高,特别是切缝的幅面变的越来越小。根据专业人员介绍,这个时候的光束能够到0.01mm,那么精度能够达到更小。
  3. 不同的材质对切割精度也会造成一定的影响,如果材料的成分不同的话,切割精度也会有很大不一样,所以在切割过程中,注意工件的材质,是否达到是了切割的标准。

玻璃激光切割技术

玻璃是一种重要的材料,广泛用于国民经济的许多行业,例如汽车工业,建筑业,医疗,显示器和电子产品等,以及用于大型制造文件(例如汽车)的大型玻璃面板工业或建筑业,小至几微米的小型光学滤光片,用于笔记本电脑平板显示器的玻璃基板。有各种类型的玻璃。最常见的类型是钠钙玻璃,也称为碱性玻璃,主要用于汽车工业,建筑业和家用电器领域。厚度通常为1.6到10mm。厚度小于等于1mm的玻璃被称为硼硅酸盐玻璃或非碱性玻璃,主要用于平板显示器和电子产品领域。

玻璃的特征是坚硬的脆性,这给加工带来很大困难。传统的玻璃切割使用硬质合金或金刚石切割工具。切割过程通常如下:首先使用金刚石尖端或硬质合金砂轮或高硬度金属轮在玻璃表面上划刻,然后使用机械方法沿刻痕线切割玻璃。在用砂轮或机械轮对玻璃进行划刻时,会产生沿切割方向的切线张力,从而使玻璃沿划痕破裂。这种切割方法的结果是边缘不光滑,因此是微小的裂纹,残留的不对称边缘应力和材料上的残留碎屑等。在许多应用中,由碎屑和局部应力引起的微小裂纹会导致设备故障,因此必须对边缘进行抛光和抛光以增强边缘强度。此外,在机械轮的加工中还需要辅助剂来辅助切割,并且辅助剂也可以粘附在成品的边缘上,并且需要通过水清洗或超声清洗等处理来处理。后续的加工操作和低产量(不确定的裂纹)将增加玻璃成品的成本。

如今,对玻璃产品的质量要求越来越高,必须实现更精确,更详细的加工结果。由于传统工艺难以满足微裂纹和边缘质量的要求,因此迫切需要玻璃切割的技术创新。激光切割技术已经成熟,已成功应用于金属板材,管材,有机板材,管材等材料的切割,极大地改变了传统的制造工艺。玻璃是无机材料,并且其导热率非常低。从理论上讲,激光加工应该有更好的效果,这也带动了激光切割玻璃技术的发展。

激光切割玻璃的方法原则上可以分为两种:一种是熔融(蒸发)切割方法,另一种是裂缝控制方法。

(1)熔体切割法,在软化温度下使用具有良好可塑性和延展性的玻璃,在软化的玻璃表面上聚焦的CO2激光或紫外线激光照射下,较高的激光能量密度导致玻璃熔化然后吹走带有空气流的熔融玻璃,形成一个凹槽以实现玻璃的熔融切割。

(2)裂纹控制方法,这是一种常见的激光切割方法。第一步,玻璃表面被激光加热,较高的能量将导致温度急剧上升,玻璃表面将产生很大的压应力。但是压应力不会导致玻璃破裂。在第二步中,通常使用冷却气体或冷却液对区域进行快速冷却。急剧的温度下降会在玻璃表面产生较大的温度梯度并产生较大的拉应力,这种拉应力会导致玻璃表面沿预定的划痕线开始破裂,从而实现切割玻璃的目的。


3种类型的激光切割机及其优点

虽然激光切割通常在制造业中进行,但激光切割机也正在学校,医疗机构甚至家庭中使用。确切地说,激光切割听起来很像,它使用激光技术将材料切割成不同类型。许多制造商已经意识到激光切割具有比机器切割更高的优势,其中一些优势包括减少了对所用材料的污染量并提高了切割精度。

激光切割使用三种主要类型的机器,每种都有自己的优势:

固态激光器

这种类型的激光切割机使用光学泵浦,这是一个过程,其中光用于将原子中的电子从较低能级泵送到较高能级。闪光灯或弧光灯产生所需的光。也可以使用激光二极管。使用固态激光切割机的一些优势包括:

  • 它们切割得非常快,尤其是薄金属片
  • 当需要灵活的光束引导时,它们特别有效
  • 固态激光切割机中最常见的两种类型是光纤激光器和晶体激光器。光纤激光器主要用于金属雕刻和退火。晶体激光器通常用于标记塑料和金属标记。

二氧化碳激光

这种类型的激光切割机使用电刺激的二氧化碳气体混合物。它们最广泛地用于非金属材料,包括塑料,木材,玻璃,丙烯酸和纺织品。 CO2激光切割机的一些优势包括:

  • 它们很耐用,几乎不需要维护
  • 它们提供了高质量的边缘,因此无需返工
  • CO2激光机非常适合切割和焊接。它们还用于医学领域的软组织外科手术。

激光微喷

这种类型的切割机将激光技术与水一起使用,其中水射流用于引导光。在切割钻石,冲压,蚀刻和水射流切割方面,微喷非常有效。微喷射激光切割机的一些优势包括:

  • 水在切割时会冲走碎屑,还可以使物料保持凉爽
  • 提供高切割速度,可用于全方位切割
  • 使用微喷射激光切割机的另一个优势是,它几乎可以用于任何类型的材料。

二氧化碳激光切割机是工业制造领域的新前沿技术

激光切割主要用于工业制造和制造汽车,轮船,飞机,机器人和所有其他类型的制造过程。它也用于艺术品和雕塑,切割织物,建筑模型制作,雕刻玻璃,剧院道具以及制造用于特定包装的泡沫插入物。

这是工业制造的重要部分,根据所用机器的种类,可以通过激光切割机切割或雕刻各种材料,从最易碎的纸张到丙烯酸和苯乙烯,再到各种合金。但是,什么是激光切割?各种激光用于切割不同厚度的各种材料,但是基本原理是相同的,功率被转换为更高密度,高度聚焦的激光束。取决于使用方式,激光束路径中的任何东西都会被燃烧,熔化或汽化。

  • 它具有很高的精度,甚至可以以很小的成本进行廉价生产。
  • 产生高质量的切割表面,几乎不需要任何额外的精加工。
  • 它可以使产品的工业制造达到某个门槛,而其他任何一种技术都可能需要极高的成本和繁琐的过程,这使得较小的企业可以保持与较大对手的竞争能力。

三种主要的激光器是钕钇金属石榴石激光器,钕激光器和CO2激光器。激光切割机的价格取决于各种因素,例如材料的厚度和材料的类型.CO2激光切割机使用最广泛,可以处理厚度不同的材料的切割,钻孔和雕刻。取决于必须完成的工业工作类型,这类激光器有很多变化。 CO2激光切割机习惯于切割各种材料,包括钛,不锈钢,塑料和织物。

使用这种特定的激光工程技术切割平板钢的主要好处是其光纤到光纤,整体式,小型固态配置,与类似的CO2激光器相比,它免维护且运行成本较低如今,cnc铣床(代表计算机数控)也被广泛用于整体切割目的。但是,cnc路由器的价格可能会贵一些。

CO2激光器的切割质量在各种材料厚度上均保持连续,而光纤激光器虽然是适用于薄材料范围的出色切割机,但当材料宽度超过5毫米时,切割质量下降,并且比通常的CO2功率更高。

尽管光纤激光器在较小的材料范围内具有巨大的性能优势,但是当切割的金属宽度超过5mm时,CO2激光器仍将击败光纤激光器。在切割速度,切割质量和运营成本方面确实如此.CO2激光器还可以切割丙烯酸纤维和木材,甚至是光纤激光器都无法切割。

关于激光切割不同材质的分析

随着激光切割领域的使用越来越广泛,适用的材料也越来越多。但是,不同的材料具有不同的特性,因此,在简要分析用于激光切割的主要材料之后,使用激光切割的注意事项也有所不同:结构钢用氧气切割材料会获得更好的效果。当使用氧气作为处理气体时,刀刃会被轻微氧化。

激光切割机的精度受到哪些影响(图1)
不同材料的应用

对于厚达4mm的板,用氮气作为工艺气体并进行高压切割。在这种情况下,切削刃将不会被氧化。板厚为10mm或更大的激光器使用特殊的板,并且在加工过程中在工件表面涂油可以得到更好的结果。

不锈钢

切割不锈钢的需要:使用氧气,在边缘氧化的情况下没关系;用氮气获得无氧化的无毛边边缘,则无需进一步处理。穿孔板表面涂膜将获得更好的效果,而不会降低加工质量。

激光切割机的精度受到哪些影响(图2)

尽管具有高反射率和导热率,但根据合金类型和激光器的不同,可以切割厚度小于6mm的铝。使用氧气切割时,切割表面粗糙且坚硬。用氮气,切削面光滑。由于纯铝的高纯度,很难切割,纯铝只能在切割铝时安装在系统的“反射吸收装置”上。否则,反射会损坏光学组件。

激光切割机的精度受到哪些影响(图3)

钛板用氩气和氮气作为切削气进行加工。其他参数可以参考镍铬钢。

激光切割机的精度受到哪些影响(图4)

铜和黄铜

两种材料都具有高反射率和非常好的导热性。厚度小于等于1mm的黄铜可用氮气切割;铜可以切成2mm以下的厚度,用氧气处理。切割铜和黄铜时,系统上安装了唯一的反射吸收设备。否则,反射会损坏光学组件。

激光切割机的精度受到哪些影响(图5)

合成材料

具有危险性,并可能减少有害物质的排放,在切割合成材料时要记住。合成材料的可加工性:热塑性塑料,热固性材料和合成橡胶。

有机物

切割所有有机材料存在着火的危险(以氮气作为工艺气体,也可以将压缩空气用作工艺气体,木材,皮革,硬纸板和纸张,激光切割,刀刃烧焦(棕色)。


激光切割机使用安全

激光切割机的安全注意事项

无论我们使用什么机器,安全都是首要的,所以今天想写一些关于激光切割机的使用安全。之所以以激光切割机为主体,是因为我从事这一行业,但是我认为这些安全注意事项适合于所有激光机,所以大家也可以当做是激光机器使用安全。

1.激光切割机工作时,操作员必须与激光切割机呆在一起以避免不必要的损失。这是一个很基本的原则。

2.在激光切割机工作期间,必须放下激光机的上方保护盖子,以防激光束偏转伤害人。对于这个问题,现在有些企业有很好的的应对方案,如开盖保护。

激光切割机的精度受到哪些影响(图6)
开盖和未开盖状态

3.由于激光切割机内部有激光部分和高压部分等,因此被禁止拆除非专业人员的激光机器。

激光切割机的精度受到哪些影响(图7)

4.机器的所有部件必须完全可靠接地,以防静电被切断。

激光切割机的精度受到哪些影响(图8)

5.由于这种激光不是可见光,严禁将设备放置在附近易燃易爆物质,以防激光偏向火源。

6.激光切割机内部严禁有不相关的全反射或散射激光束反射出来伤害了人们。

7.操作人员在工作中必须随时观察激光机器(例如不规则加工,机器的异常声音,循环冷却水的温度等)

8.禁止在机器通电期间推或拉激光头及其龙门。

激光切割机的精度受到哪些影响(图9)

9.机器环境无强烈的电磁干扰,强电。

10.电压不稳定时,禁止打开激光切割机,或者必须使用一个稳压器。

11.未经培训,禁止使用激光切割机。

激光切割机的精度受到哪些影响(图10)

12.激光切割机的连续工作时间不能超过5小时(中途需要休息半小时以上)

13.水循环必须保持清洁,水温不能超过20度-30度(建议使用纯净水)

激光切割机的精度受到哪些影响(图11)

14.当电流表中出现最大数据时,严禁打开激光机。 否则会损坏激光功率并缩短激光管寿命。

15.使用的激光功率基本限制(即最大电流表不超过20mA)

16.如果机器功能异常或起火,请立即切断电源。







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