激光切割機應(yīng)用對比
在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對于中厚板采用氧乙炔火焰切割;對于薄板采用剪床下料,成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點,在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。激光切割機的研發(fā)與應(yīng)用無疑是對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和創(chuàng)新突破。
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工藝名稱
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切 縫(mm)
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變 形
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精 度
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圖形變更
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速 度
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費 用
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激光切割
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很 小0.1-0.3
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很 小
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高0.2mm
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很容易
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較 低
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較 高
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等離子切割
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較 小
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較 大
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高1mm
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很容易
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較 高
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較 低
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水切割
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較 大
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小
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高
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容 易
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較 高
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較 高
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模沖切割
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較 小
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較 大
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低
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難
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高
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較 低
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鋸 切
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較 大
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較 小
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低
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難
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很 慢
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較 低
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線切割
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較 小
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很 小
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高
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容 易
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很 慢
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較 高
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氣燃體切割
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很 大
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嚴 重
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低
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較容易
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低
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較 低
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電火花切割
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很 小
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很 小
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高
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容 易
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很 慢
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很 高
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材料分析
隨著激光切割技術(shù)的發(fā)展,激光切割運用的領(lǐng)域也越來越廣泛,適用的材料也越來越多。但是不同的材料具有不同的特性,所以在使用激光切割時需要注意的事項也不同。
結(jié)構(gòu)鋼
該材料用氧氣切割時會得到較好的結(jié)果。當(dāng)用氧氣作為加工氣體時,切割邊緣會輕微氧化。對于厚度達4mm的板材,可以用氮氣作為加工氣體進行高壓切割。這種情況下,切割邊緣不會被氧化。厚度在10mm以上的板材,對激光器使用特殊極板并且在加工中給工件表面涂油可以得到較好的效果。
不銹鋼
切割不銹鋼需要:使用氧氣,在邊緣氧化不要緊的情況下;使用氮氣以得到無氧化無毛刺的邊緣,就不需要再作處理了。在板材表面涂層油膜會得到更好的穿孔效果,而不降低加工質(zhì)量。
鋁
盡管有高反射率和熱傳導(dǎo)性,厚度6mm以下的鋁材可以切割,這取決于合金類型和激光器能力。當(dāng)用氧切割時,切割表面粗糙而堅硬。用氮氣時,切割表面平滑。純鋁因為其高純非常難切割,只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割鋁材。否則反射會毀壞光學(xué)組件。
鈦
鈦板材用氬氣和氮氣作為加工氣體來切割。其它參數(shù)可以參考鎳鉻鋼。
銅和黃銅
兩種材料都具有高反射率和非常好的熱傳導(dǎo)性。厚度1mm以下的黃銅可以用氮氣切割;厚度2mm以下的銅可以切割,加工氣體必須用氧氣。只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時候才能切割銅和黃銅。否則反射會毀壞光學(xué)組件。
合成材料
切割合成材料時要牢記切割的危險和可能排放的危險物質(zhì)??杉庸さ暮铣刹牧嫌校簾崴苄运芰?、熱硬化材料和人造橡膠。
有機物
在所有有機物切割中都存在著著火的危險(用氮氣作為加工氣體,也可以用壓縮空氣作為加工氣體)。木材、皮革、紙板和紙可以用激光切割,切割邊緣會燒焦(褐色)。
競爭優(yōu)勢
激光切割機是鈑金加工的一次工藝革命,是鈑金加工中的“加工中央”;激光切割機柔性化程度高,切割速度快,出產(chǎn)效率高,產(chǎn)品出產(chǎn)周期短,為客戶贏得了廣泛的市場,該技術(shù)的有效生命期長,國外超過2毫米厚度的板材大都采用激光切割機,很多國外的專家一致以為今后30-40年是激光加工技術(shù)發(fā)展的黃金時期。
一般來講,建以議12mm以內(nèi)的碳鋼板、10mm以內(nèi)的不銹鋼板等金屬材料切割推薦使用激光切割機。激光切割機無切削力,加工無變形:無刀具磨損,材料適應(yīng)性好:無論是簡樸還是復(fù)雜零件,都可以用激光一次精密快速成型切割:其切縫窄,切割質(zhì)量好,自動化程度高,操縱簡便,勞動強度低,沒有污染:可實現(xiàn)切割自動排樣、套料、進步了材料利用率,出產(chǎn)本錢低,經(jīng)濟效益好。
激光切割機選購要考慮的因素很多,除了要考慮目前加工工件的最大尺寸、材質(zhì)、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考慮未來的發(fā)展方向,比如所做產(chǎn)品的技術(shù)改型后要加工的最大工件大小、鋼材市場所提供材料的幅面針對自己的產(chǎn)品哪種最省料,上下料時間等等。
數(shù)控切割機床
由三部分組成,即工作臺(一般為精密機床)、光束傳輸系統(tǒng)(有時稱外光路,即激光器發(fā)出的光束到達工件前整個光程內(nèi)光束的傳輸光學(xué)、機械構(gòu)件)和微機數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工 作臺相對移動的方式,可分為以下三種類型:
(1)在切割過程中,光束(由割炬射出)與工作臺都移動,一般光束沿Y向移,工作臺在X向移。
(2)在切割過程中,只有光束(割炬)移動,工作臺不移動。
(3)在切割過程中,只有工作臺移動,而光束(割炬)則固定不動。
五軸機
工業(yè)生產(chǎn)中有時遇到需要切割三維立體構(gòu)件的問題,而一般的二軸、三軸激光切割機只能切割二維平面工件,這就需要裝備有機械手的切割機,即五軸機。
激光沖切機
多年來,國外發(fā)展了綜合激光切割和機械沖孔技術(shù)的激光沖切機,這種機械對復(fù)雜形狀的工件用機械方法模沖出內(nèi)孔,然后用激光切割方法切出外緣和需要長距離切割的線條。
工件在切割前,對其進行激光切割的可行性以及切割過程中可能出現(xiàn)的問題要預(yù)先予 以考慮。比如,此類材料可否進行激光切割?其切割的難點在哪里?是否需要對樣品進行試割?如何達到切割的質(zhì)量和精度的要求?工件切割的基準起始點放在哪里?等等。
影響激光切割質(zhì)量的因素很多,激光切割的一個重要優(yōu)點在于可以對過程中的主要因素實施高度控制,使切割出的工件充分滿足客戶的要求,并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。
除了以上4個最重要的變量以外,可能對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還包括光束參數(shù)(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脈沖波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面狀態(tài)),以及割炬和噴嘴、外光路系統(tǒng)、工件固定等其他因素。
隨著金屬加工行業(yè)的發(fā)展,金屬激光切割機的優(yōu)勢也越來越明顯,所占地位比重越來越大。
激光切割機的用途
可以切割的材料有很多,激光切割機可以對亞克力、木板、布料、皮革、金屬等進行切割,根據(jù)功率幅面的大小可以用在不同的行業(yè)。布料的切割可以用在制衣、地毯、工業(yè)面料等方面,亞克力切割機可以用在亞克力工藝品制作等方面、木板的切割可以用作模型制作、金屬的切割可以代替原始的切割做各類金屬制品等?!〖す馇懈顧C的采購方法
激光加工設(shè)備運用在服裝行業(yè)的主要產(chǎn)品有高速激光裁剪機、全自動激光切割機、激光裁床、互移式雙頭激光裁剪機、全自動激光叨割機和激光打標機等。每——種設(shè)備的不同加:正幅面是 不同的。上述設(shè)備除激光打標機外,都可以進行布料裁剪裁片、服裝打樣、商標、貼布繡切割、皮革雕花鉆孔、牛仔噴花、繡花等工藝的作業(yè)。而就全自動激光切割機而言,它的平臺是可以運動的,與送料裝置配合起來就實現(xiàn)了自動加工的目的。激光裁床主要運用于大幅面的加工;互移式雙頭激光裁剪機除秉承了激光裁剪的特點外,它的兩個激光頭可以——起運動作業(yè)也可以分開作業(yè);全自動商標切割機能對諸如商標、繡花等圖案進行自動識別和建模、自動搜索,同時也能對與標準圖形特征相似的圖形進行采集和自動識別切割。
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