除非经过切割过程,否则材料的表面微观结构不会发生变化。 切削加工材料的主要技术之一是激光切割。 它有助于根据设计和所需结果创建模式。 这个过程涉及在强大的激光束存在下熔化、燃烧和蒸发材料。 虽然此过程非常有效,但必须了解各种激光切割的优缺点。
切割过程在 激光切割机 它使用细激光束聚焦在材料上。但是,在开始切割之前,您必须根据您的设计或图案确定一个特定的目标。制造商发现很难切割一些硬质材料。然而,随着激光切割机的推出,现在变得容易了。
在这里,我们将引导您了解您需要了解的有关激光切割的知识。 它还介绍了它的工作原理以及激光切割的优缺点。
什么是激光切割及其工作原理?
如今,许多制造业都使用计算机数控机器来加快生产过程。 这些机器使用多个进程,其中之一是 激光切割。 所有计算机数控机器都涉及将数字化绘图转换为计算机语言后向机器发出命令。
这种语言为设备提供了执行设计所需的指令。 语言和机器之间的关系就像将图片发送到打印机时一样。 此外,这与激光切割机的工作方式相同,它们可以在短时间内执行设计。
此 激光切割产品设计 允许它使用 2D 矢量文件来引导激光。 它由一个激光谐振腔组成。 该谐振器具有玻璃纤维或者有时可以包含晶体体的气体混合物。 构成谐振器取决于设计者切割材料的方法。 将能量应用于混合物将开始切割过程。 然后,在将混合物发送通过不同的镜面透镜后,激光被聚焦。
激光切割如何工作?
在深入探讨激光切割的优缺点之前,了解其工作原理至关重要。 激光切割机的工作方式与数控机床的工作方式类似,但它使用的是高功率激光。 激光将通过 CNC 和光学器件引导自身来引导材料或光束。 该设备将使用 CNC 或提供的 G 代码来切割材料并控制运动。
聚焦激光束后,材料将发生熔化、汽化和燃烧。 此外,当您用气体射流吹扫材料时,您可以获得高质量的边缘表面。 激光束的产生发生在密闭容器中,通过灯刺激激光材料或 放电.
激光材料在通过部分反射镜进行内部反射后发生放大。 这种现象一直持续到足够的能量以连贯的单色光流的形式积累起来以允许其逃逸。 使用光纤或镜子聚焦工作区域后,光线强度会增加。
激光束的直径在其最薄边缘处低于 0.32 毫米。 相反,切口宽度有可能小至 0.10 mm。 然而,这取决于材料的厚度。 如果用激光切割机切割材料不会从材料的边缘开始,则使用穿孔工艺。
穿孔过程允许激光使用高功率在材料上打孔。 例如,烧穿 13 毫米的不锈钢板需要 5 到 15 秒。
激光切割的优点
激光切割技术的优势是巨大的。 下面讨论其中一些优点:
好处一:高精度和准确度
激光切割材料的精度很高,它是通过传送聚焦光束实现的。 激光功能强大且体积小,但它熔化和蒸发材料的准确性无与伦比。 大多数时候,激光的公差范围是从 0.003 毫米到 0.006 毫米。
等离子切割机的公差水平约为 0.02 毫米,高于激光切割。 同样,其他切削工具的公差水平在 1 到 3 毫米之间,甚至更高。 假设在制造过程中需要一台具有高精度和准确性的机器。 在这种情况下,首选工具通常是激光切割机。 因此,需要严格公差水平的航空航天工业使用激光切割。
好处二:成本低,更实惠
激光切割相对于其他同口径数控机床的经济优势是激光技术的优势之一。 无需使用激光切割技术构建定制工具。 您也不需要为任何项目修改设备,因为不需要额外的切割工具。
此外,由于没有物理接触,因此不会出现表面磨损。 由于激光切割机的机械零件不多,维护成本低于其他加工技术。 与传统的制造工具相比,机器的操作成本也更低。
好处三:用于极其复杂的工作
许多对于其他切割技术来说可能过于复杂的工作对于激光切割机来说都很简单。 激光技术可以在材料的最薄边缘上工作。 虽然切割区域可能会出现轻微变形或翘曲,但您可以使用激光切割机快速制作复杂的几何形状。 激光切割的公差范围很广,可以容纳大量的材料。
好处四:更高的纸张利用率和更少的浪费
当您使用激光切割机加工材料时,只有极少量的材料会被浪费掉。 这使得激光切割从其他机器中脱颖而出,材料的比例相当大。 使用激光切割机,制造商可以最大限度地利用材料。 由于资源利用率更高和废料更少,生产成本也降低了。
好处五:损害预防
激光切割的另一个优势是避免损坏,即使是对最窄的材料也是如此。 许多人倾向于相信关于设备的错误信息,即翘曲或损坏材料是不可避免的。 流行的看法是以在激光切割过程中使用高热量为前提的。 您应该注意,热量只会影响材料的一小部分区域,不会影响公差。 激光切割板材的速度非常快,因此切割时间更短。 因此,制造商可以轻松避免翘曲和变形。
好处六:低功耗
实际上,您需要很大的功率才能用功率进行切割。 然而,没有任何其他可移动部件的激光切割机减少了能量消耗。 相比之下,带有可移动部件的机器往往会消耗更多的能量。 此外,激光切割机切割材料所需的时间非常快。 这有助于节省时间和电力。 当消耗的能量减少时,运营成本也会降低。
好处七:与广泛的材料相容
这台机器处理多种材料的能力很有趣。 除了切割材料,激光切割还有助于其他工艺,如标记、钻孔和雕刻。 值得注意的是,您不需要切换或更换工具来完成所有这些不同的工作。
激光切割不仅限于切割金属。其他激光切割材料包括木材、铝、塑料、铜和黄铜。激光切割是一种多功能工艺,因为它可以轻松切割几乎所有不同类型的材料。额外提示:RapidDirect 始终利用最佳材料来制造高精度 钣金加工品.
激光的缺点 切割
尽管激光切割有很多好处,但它也有一些您应该知道的缺点。 我们将在下面讨论其中的一些。
缺点一:部分材料蒸发
当您切割某些材料(例如塑料)时,往往会发生蒸发。 这是激光切割的一个重大缺点。 虽然这个缺点是可以控制的,但专业的机器操作员可以轻松地克服这个缺点。 专业人士改变了设备的一些布置来防止这个问题。 然而,如今实现这些变化的成本非常高。
缺点二:需要技术专家
专业操作员需要使用机器的所有功能并快速识别问题。 如果设备设置不正确,会影响材料并对激光切割造成更严重的损坏。 聘请运营专家是必不可少的,而且这需要大量资金,因为合格的专业人员有限。 为了节省通勤时间,您可以通过以下方式进行在线会议 视频面试软件; 它会更容易和更灵活。
缺点三:金属厚度的限制
尽管激光切割几乎与包括板材在内的所有材料兼容,但最好使用其他系统来切割厚金属。 您可以从可用的机器中确定最厚的板材,这也需要专业操作员在场。 大多数制造公司使用的最全面的平均范围是 15 到 20 毫米。
缺点四:前期成本
如果你想采购一台激光切割机,你可能要花一大笔钱。 例如,当你比较 等离子切割 激光切割的成本几乎是等离子切割的两倍。 获得机器所需的资金非常高,尽管从长远来看,您以后赚的钱会比这个多。
弊端五:产生有害烟气
我们前面提到激光切割与各种材料兼容。 激光切割与几乎所有材料的兼容性都有一个缺点。 在热切割过程中熔化的每种材料都会产生气体和有害烟雾。 当您使用的材料是塑料时,通常会产生这些有毒气体。
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结语
激光切割的引入为制造业带来了不可估量的好处。 该机器有助于在一段时间内切割许多材料,从而节省时间并降低运营成本。 它还广泛用于航空航天和汽车工业等行业。 了解激光切割的优点和缺点将帮助您为您的项目做出最佳选择。 此外,您可以随时联系 RapidDirect 寻求有关激光切割服务的帮助。
常见问题
激光切割有助于生产出一些出色的产品,并用于汽车和航空航天等许多行业。它有助于根据操作机器之前的设计实现结果。激光切割机可以切割几乎所有材料,包括金属、铬、铝和塑料。
机器的成本取决于你想用它切割的材料种类,因为不同的材料需要不同瓦特的激光器。 例如,切割坚固的木材、金属和致密材料所需的瓦特激光器类型高于切割较薄材料所需的瓦特激光器类型。 一般来说,激光切割是昂贵的。 然而,如果你看大局,这是值得的。
使用激光切割的优势之一是机器在生产和复制结果方面的高精度和准确度。 作为制造业,在制造产品时,您会希望确保它具有最高质量。 这就是激光切割所提供的,以高精度和准确度大批量生产相同的产品。 其他优势,如节省时间和降低生产成本,是使激光切割非常适合大规模生产的其他因素。
激光束加工有很多优点,也有一些小缺点。 一些好处包括它可以切穿所有材料并且不需要工具成本。 此外,它不会经历表面磨损,并且可以高精度工作。 激光束加工的主要缺点是需要大量资金进行维护。 熔化塑料时还会产生有害气体。