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激光切割技術的特點、原理和應用

2018-02-26

1、特點:速度快,切口光滑平整,一般無需后續加工;切割熱影響區小,板材變形小,切縫窄(0.1mm~0.3mm);切口沒有機械應力,無剪切毛刺;加工精度高,重復性好,不損傷材料表面;數控編程,可加工任意的平面圖,可以對幅面很大的整板切割,無需開模具,經濟省時。激光可切割的材料很多,包括有機玻璃、木板、塑料等非金屬板材,以及不銹鋼、碳鋼、合金鋼、鋁板等多種金屬材料。脈沖激光適用于金屬材料,連續激光適用于非金屬材料,后者是激光切割技術的重要應用領域。

2、原理:激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面,在極短時間內將材料加熱到幾千至上萬攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體將熔化或氣化物質從切縫中吹走,達到切割材料的目的。

3、應用:德國巴伐利亞洲激光技術中心(BLZ)研發出鋁泡沫夾層材料(AFS)的激光切割技術,AFS是一種卓越的汽車輕量化復合材料,其芯部為鋁金屬泡沫材料,外層是兩個很薄的包覆薄板材(件),重量輕,剛性好,且強度高,可任意成形。AFS應在形成泡沫和非泡沫狀態下被激光切割(加工)。

機器人輔助激光切割塑料的一個典型例子是大眾汽車公司的高爾夫IV型轎車C柱的內襯件。應用二氧化碳激光器,并直接安裝在機器人手臂上,切割這種3D--塑料內襯部件的外輪廓、切出通風孔和安全帶的固定孔。大眾應用的這種激光束切割技術,不僅作業速度快,而且切割面質量均勻一致。

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