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激光切割

激光切割

本世纪以来,世界各地的制造商普遍采用激光作为切割工具。激光切割作为一种机械加工过程,为金属零件的设计者和生产商提供了重要的优势。

激光切割过程

在激光切割过程中,操作员使用高能光束切割材料,通常是在计算机控制的环境中。激光器发出的光束通常精确地勾勒出所需的形状,然后用燃烧、熔化或汽化的力量将它们切割掉。

大多数激光切割机依靠激光和光学的结合来帮助将电能转化为集中的光束。在现代工业环境中,计算机通常精确地控制激光切割机的运动。在这个过程中,激光束不会改变或磨损,不像手动工具的锋利的切割刀片。

“激光”这个词实际上是一个缩写词。这些字母表示“光因受激辐射而放大”。

今天存在着各种各样不同类型的激光器。他们用来切割材料的方法各不相同:冷切割、划线、汽化、燃烧、熔化、热应力开裂以及这些过程可能发生的组合。然而,目前工业上使用的三种最重要的激光器包括:

二氧化碳激光

这种机器也被称为“CO2”激光器,它依赖于红外光谱范围内的不可见光。激光机器将这种光和高度压缩的气体(通常是氮气或氧气)通过一个集中的、精确的喷嘴。这个过程可以产生强烈的聚焦热。例如,这些激光器有时会熔化不锈钢或铝

激光微型喷气发动机

一种将脉冲激光器和水射流结合起来的激光器。这种液体将工件切割表面上的碎片洗掉。

光纤激光器

这种新型激光将激光束放大,使其通过玻璃纤维产生非常精细的尖端。近年来,激光作为金属切割工具越来越受欢迎。

数控激光切割机

数控激光切割机结合了计算机控制运动的准确性和激光切割工具的功率。缩写“CNC”代表“计算机数字控制”。

数控机床使用激光与三维网格来完成精密激光切割作业。最近几代的这些机器可以创建一个切割工件的虚拟现实二维模型,允许制造商提前检查激光切割金属零件的预期外观。

现代激光切割系统

制造商开发了各种激光切割系统。三种最受欢迎的类型根据切割头的配置而不同:

将材料系统:材料在固定的激光切割头下移动。

飞行光学系统:材料被固定在一个固定的切割表面上,移动的激光沿着X-Y网格在头顶水平运行。这种机器能快速切削工件。

混合动力系统:结合其他两个系统的方面的一种配置。一个移动的表面带着一个金属部件在激光切割机下面,激光切割机沿着单一的水平方向滑动。

常见的应用程序

激光切割有许多应用。工业制造商广泛依赖这种机器工艺。然而,最近许多小型企业、教育机构甚至私人爱好者已经开始使用切割激光从金属板、管道和其他形式切割形状。

激光切割的优点

作为一种机器加工,激光切割具有独特的优势。这些好处可能证明大量的初始资本投资是合理的。数控激光切割在工业设置中扮演着特别重要的角色。至少有七个重要的考虑因素促成了激光器在制造环境中的普及:

  1. 激光切割机可以提高效率。当公司寻求应用精益管理原则来减少浪费和提高产量时,这个工具可能会被证明是有用的。例如,激光切割机可以帮助一些公司节省原材料,因为它切割精度高。使用人工切削工具可能会导致更多的零件浪费,因为在人工操作过程中偶尔会发生错误。相比之下,激光切割机每次都能精确地复制切割过程。
  2. 激光切割具有广泛的用途。制造商使用这种机器加工切割各种不同的材料,包括:某些金属,木材,石膏,陶瓷和橡胶。
  3. 由于计算机程序控制数控激光机床的操作,制造商享有一些规划优势。公司将确切地知道一次运行将产生多少零件。例如,管理人员不需要花费时间计算从金属板中提取最大数量零件的最佳方法。计算机将准确地完成这项任务。
  4. 使用激光可以使制造商保持零件定位的一致性。由于激光切割机将复制其工作一致,零件结果完全相同。
  5. 激光切割通常发生在更短的时间间隔。人工切割通常需要更长的时间,并导致更多的不准确性。
  6. 激光切割往往极大地协助生产过程,产生复杂或详细的形状,在一个单一的切割环节。相比之下,其他的切割工具通常需要多个步骤来生成一个复杂的形状。
  7. 激光切割的一个大优势涉及到零件和刀具之间没有任何交叉污染。激光发出的光束能够在一定距离内切割材料。这方面的激光切割在某些制造环境中提高了这台机器过程的安全性。虽然不正确的激光部署确实对工人构成危险,但那些坚持适当安全标准的工厂可能会经历低伤害率。

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