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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赖于激光器和光学器件的组合,以帮助将电能变为浓缩光束。在现代工业环境中,计算机通常通过精确控制激光切割机的运动。与手动工具的锐化切割刀片不同,激光束在此过程中不会改变或磨损。

“激光器”一词实际上代表了缩写。字母表示“通过刺激辐射发射光放大”。

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。

纤维激光器

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。三种最流行的类型基于切割头的配置而变化:

将材料系统:材料在固定的激光切割头下移动。

飞碟系统:将材料保持固定在固定切割表面上,并且移动激光器沿X-Y网格水平地操作开销。这种类型的机器迅速削减工件。

混合系统:组合两个其他系统的方面的配置。移动表面承载在激光切割器下方的金属部分,该激光切割器沿着单个水平方向滑动。

常见应用

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

作为机器过程,激光切割提供了不同的优点。这些福利可以证明大量初始资本投资。CNC激光切割在工业环境中表现出特别重要的作用。至少七个重要考虑因素有助于制造环境中激光器的普及:

  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效用。制造商采用该机器流程来切割各种不同的材料,包括:某些金属,木材,膏药,陶瓷和橡胶。
  3. 由于计算机程序控制CNC激光器的运行,因此制造商享有一些规划优势。公司将确切地知道特定运行的零件会有多少部分。例如,管理人员不需要花费时间从金属板中提取最大零件数的最佳方法。计算机将准确地执行此任务。
  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. 激光切割通常通过在单个切割期间产生复杂或详细的形状来极大地帮助生产过程。相比之下,其他切削工具通常需要多个步骤来产生复杂的形状。
  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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