目前我國在大功率激光切割及相關設備方面的技術已經十分自動化設備成熟,但精密激光切割技術的自主研發和應用尚處於起步階段,無論是在激光切割設備上還是加工技術上都依賴國外進口。因此,面對西方發達國家的技術壟斷,掌握精密激光切割技術及相關設備的生產制造,將對發展民族工業,提高我國的科技競爭力具有重要的意義。
圓鋸機
激光加工作為21世紀的先進制造技術,具有廣闊的發展前景。但它作為發展中的新生加工技術還不成熟,它並不像傳統加工技術那樣已經形成一套完善的理論和規範的流程。所以,在進行激光加工時,必須進行調查研究,借鑒前人經驗。結合實際條件,采用最合適的加工工藝。技術的進步不僅依賴高性能的設備系統和加工條件切割機,還需要進行充分的理論研究和邏輯推導,結合大量的工藝試驗和結果分析。在一般材料的激光切割過程中,由於切割速度較快,零件產生的熱變形很小,切割零件的尺寸精度主要取決於激光切割機的電離子切割機工作台的機械精度和控制精度。在脈衝激光切割加工中,采用高精度的切割裝置和控制技術,尺寸精度可以到um級別。

激光切割的質量評價,國際上至今還沒有一個統一的標准。至今我國也尚無有關激光切割質量的標准,檢測激光切割質量的主要依據是植釘機JIS和WES(焊接規格)。在CEN(歐洲標准化機構)和ISO(國際標准化機構)中有關於激光切割的標准化問題。以EU為主提供的有關ISO9000系列質量保證方法,對激光切割標准和標准試樣規定等進行了研究,其內容包括:切割質量等級劃分、設定樣品和加工樣品的標准、光學系統、價格樣品的機種及光束特性等。

對於激光切割加工而言,評價其加工質量主要包括以下幾個原則:1、切割光滑、無條紋、沒有脆性斷裂;2、切縫寬度窄,這主要與激光束光斑直徑大小有關; 3、切縫垂直度好,熱影響區小;4、沒有材料燃燒,沒有熔化層形成,沒有大的熔渣;5、切口表面粗糙鍍,表面粗糙度的大小是衡量激光切割表面質量的關鍵。除了上述原則外,加工過程中熔化層的狀態和最終成型,直接影響著上述加工質量評價指標。

激光切割表面粗糙度主要取決於下列三個方面:①切割系統的固有參數,如光斑模式、焦距等;②切割過程中可調節的工藝參數,如功率大小、切割速度、輔助氣體類型和壓力等;③加工材料的物性參數,如對激光的吸收率、熔點、熔融金屬氧化物黏度系數、金屬氧化物表面張力等。此外,加工件的厚度也對激光切割表面質量有很大的影響。相對而言,金屬工件的厚度越小,切割表面粗糙度等級越高。

要獲得較好的表面質量等級,必須對激光功率、切割速度等工藝參數進行多次優化處理。一般而言,對具有相同特征性和厚度的材料,工藝參數有一組最佳切割工藝參數。也將得出不同的切口表面質量。金屬材料的熔點低、導熱系數大、熔融物黏度系數小、金屬氧化物表面張力小,激光切割時易於獲得較高的表面質量。激光切割平板時,易於測量表面質量,但在進行精細加工或切潛伏焊設備割一些復雜圖案時,就很難對其進行直接的測量,只能借助優化試驗參數來對其表面質量進行控制。因此,為便於實現自動化切割,應建立起外在優化參數與表面質量等級的對應關系。

 

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