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激光切割加工的近來(lái)新突破

   在21世紀(jì)里，占據(jù)金屬加工三分之一天下的鈑金加工，其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎出現(xiàn)在各行各業(yè)，而激光切割的投入是為鈑金加工帶來(lái)了一次工業(yè)革命。相比較傳統(tǒng)的切割而言，激光切割質(zhì)量高速度快，并且清潔安全無(wú)污染，符合新時(shí)代的環(huán)保和高效意思，更為大勢(shì)所趨。
首先我們來(lái)科普一下與激光切割技術(shù)有關(guān)的一些起源和原理。激光技術(shù)是二十世紀(jì)與原子能、半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大發(fā)明之一，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。但該技術(shù)直到二十一世紀(jì)才突破原有的技術(shù)瓶頸，同時(shí)通過(guò)激光技術(shù)與先進(jìn)裝備兩者結(jié)合，推動(dòng)了先進(jìn)裝備制造業(yè)的發(fā)展。激光技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)滲透到金屬加工、鋼鐵、航空航天、汽車制造、醫(yī)療設(shè)備等各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0.1mm左右）切縫，完成對(duì)材料的切割——這就是激光切割（LaserCutting）。激光切割具有高效，高能量密度及柔軟性，無(wú)論是從精度、速度還是效率方面說(shuō)，是鈑金切割行業(yè)不二的選擇。作為一種精密的加工方法，激光切割幾乎可以切割所有的材料，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。激光能聚焦成極小的光斑，可進(jìn)行微細(xì)和精密加工，如微細(xì)窄縫和微型孔的加工。此外其加工時(shí)不需用刀具，屬于非接觸加工，無(wú)機(jī)械加工變形。一些傳統(tǒng)難切割或者切割質(zhì)量不高的板材，遇到了激光切割之后難題可謂迎刃而解，特別是一些碳鋼板的切割上，激光切割更是有著不可撼動(dòng)的地位。
近年來(lái)，激光切割技術(shù)正逐漸成為了各廠家們“爭(zhēng)相斗艷”的看家本領(lǐng)，而其由于應(yīng)用之廣，又可分為：激光汽化切割、激光熔化融切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。其中值得一提的是，激光熔化融切割可以切割所有可熔化的材料，例如金屬。
用激光來(lái)對(duì)不銹鋼進(jìn)行切割時(shí)，大多會(huì)采用高壓氮?dú)馀c激光束同軸注入的方法以吹走熔融的金屬而使得切割表面不會(huì)形成任何的氧化物。這是一個(gè)很好的方法，但是與傳統(tǒng)的氧氣切割相比成本更高。能夠替代純氮的一個(gè)方法是使用過(guò)濾后的車間壓縮空氣，它由78%的氮?dú)饨M成。在激光切割中使用過(guò)濾后的壓縮空氣比使用氧氣或氮?dú)獾乃俣雀?mdash;—一般為300ipm到320ipm，雖然需要對(duì)一些設(shè)備、過(guò)濾、壓縮空氣進(jìn)行一定的初始投資，但是其長(zhǎng)期的成本相對(duì)于“傳統(tǒng)”的輔助氣體成本來(lái)講還是較低的。激光能源現(xiàn)在正處于一個(gè)焦點(diǎn)的位置，并且使用壓縮空氣能夠在金屬的表面產(chǎn)生等離子體球，其效果類似于使用電力的數(shù)控等離子切割機(jī)所產(chǎn)生的切割效果。等離子體傳輸熱量的效果比光線更有效。
近來(lái)位于密蘇里州的巴爾米拉的道爾公司（Doyle）驚奇的發(fā)現(xiàn)壓縮空氣輔助切割同時(shí)也能達(dá)到與使用氧或氮?dú)膺M(jìn)行組件切割相同的邊緣質(zhì)量。切割的邊緣需要足夠地清潔才能使得大多數(shù)的粉末涂料能附著上去，不需要再進(jìn)行二次清洗。在第一次選擇使用壓縮空氣進(jìn)行輔助激光切割時(shí)，諧振器的大小是一個(gè)重大的限制。然而現(xiàn)在高瓦數(shù)激光切割機(jī)——一般為4000W以上——使得空氣輔助成為了切割鋼材、不銹鋼和厚度高達(dá)1/8英寸（約3mm）鋁材的有效方法。具有6000W諧振腔的激光切割機(jī)甚至可以切割厚度最高達(dá)到3/8英寸(約9.5mm)的材料。這個(gè)發(fā)現(xiàn)是其通過(guò)辛辛那提公司（CincinnatiInc.）的一臺(tái)CL-940光釬激光切割機(jī)就縮短了90%以上的加工時(shí)間，同時(shí)對(duì)氮?dú)獾氖褂弥幌喈?dāng)于原來(lái)的一小部分成本的空氣輔助氣體進(jìn)行切割的光纖激光系統(tǒng)呢。
“新的光纖激光切割機(jī)改變了游戲的規(guī)則，改變了我們對(duì)于產(chǎn)品制造的思維方式。”道爾公司的負(fù)責(zé)人說(shuō)道。  的確，激光技術(shù)正在不斷給我們帶來(lái)驚喜及革新業(yè)界束縛多年的制造方式。
近年業(yè)界迅速竄紅的匯能光電在今年推出的HCF3015I系列光纖激光切割機(jī)，光纖傳輸，柔性加工，滿足多種加工需求。1mm不銹鋼板材最高切割速度22m/min，0.5mm不銹鋼板材最高切割速度可以達(dá)到40m/nin。HCF3015I系列配有交換式雙工作臺(tái)，切割裝卸同時(shí)進(jìn)行，工作臺(tái)上配有滾珠便于板材移動(dòng)；粗定位裝置配合夾鉗能對(duì)板材定位，同時(shí)防止移動(dòng)，加工精度高廢料少。

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