沖壓工藝
鈑金激光切割加工的基本工作原理和優勢
鈑金激光切割加工是用具有極高的聚焦激光束(焦斑處的功率密度超過106W/cm2)掃描鈑金表面。此時,光束輸入的熱量遠遠超過材料反射、傳導或擴散的部分。在某些情況下,板金激光切割材料被快速加熱至氣化溫度,蒸發形成孔洞。隨著光束和材料的相對運動,孔洞不斷地形成一個狹窄的狹縫,然后用高壓氣體將熔化或汽化物質從材料從切縫中吹出,達到切割板材的目的。
鈑金激光切割加工的材料一般是指厚度小于6mm的薄金屬板,包括鋼板、鋁板、銅板等材料的金屬板。鈑金激光切割加工按其原理性質一般分為氣化切割、熔化切割和氧化助熔切割三種。
當中鈑金激光氣化切割依賴激光瞬間將材料氣化,主要用于切割一些無法熔化的材料比如木材、塑料、陶瓷等,通常在鈑金切割的時候不會用到;在熔切的時候會使用激光先對材料進行融化,之后搭配輔助氣體(一般為惰性氣體)將殘余的熔渣吹掉,主要是用來對于無法與氧氣發生放熱反應的材料,比如鋁合金等;氧化助熔切割利用氧氣或者其他活性氣體,在激光的照射下該材料被點燃,與氧氣發生劇烈的放熱反應,同時氧氣氣流對切口起沖刷作用,將燃燒生成的熔融氧化物吹掉。氧化助熔切割主要用于鋼材的切割,是鈑金加工中應用最廣的切割方法。
鈑金激光切割加工的優點非常明顯,主要表現為:
1、精度高,激光切割切口狹窄光滑,無圓角和機械下料常見毛口;熱影響區(0.1mm數量級)、熱應力和熱變形較小。
2、速度快,用于1200W CO2激光切割2mm厚低碳鋼板的切割速度可達5m/min~6m/min 。
3、效率高,激光切割為非接觸加工,無機械沖裁時的沖擊力,不存在刀具、模具的磨損現象,無需機械沖裁下料時的搭邊,工件緊密排列,可節省20%~30%的材料一次切割成型,無需后續加工。
4、無需刀具和模具即可靈活結合CAD/CAM技術,可切割任何形狀、尺寸的板材,特別適用于多品種、小批量、復雜形狀的切割。