激光切割技术的特点、原理
1、特点:速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。激光可切割的材料很多,包括有机玻璃、木板、塑料等非金属板材,以及不锈钢、碳钢、合金
光纤激光器
激光切割技术的特点、原理
1、特点:速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。激光可切割的材料很多,包括有机玻璃、木板、塑料等非金属板材,以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝板等多种金属材料。●伺服电机参数伺服电动机的很多参数是和圆弧运动有关的,参数不合适x,y轴运动不匹配会造成切割圆孔出现椭圆或者不规则图形。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。
2、原理:激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面,在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。
激光切割的主要工艺
在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。2、熔化切割。
当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开妈蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。铝材激光切割机的对比从三点来考虑:切割质量、切割速度以及生产成本(是指使用寿命成本)。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。3、氧化熔化切割。
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。4、控制断裂切割。
对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。它有效地解决了人工测量偏差和一次成像范围测量精度的矛盾,测量速度是传统测量仪器的10倍及以上,大幅提高了测量效率和测量精度,消除人为误差,实现了零件精密测量的自动化和智能化。这种切割过程主要内容是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。
又到一年春运时,火车载着人们从各地回到家乡,共享团圆时刻。现在,激光系统在很大程度上减小了热影响区域(HAZ)的大小和相应的微裂痕。从绿皮火车到高铁动车,随着我国高速铁路的飞速发展,回家路上的时间越来短,家越来越近。车体材料也由普通合金钢材料发展到不锈钢、铝合金型材,材料的变更,带动了加工技术的改进,激光切割、激光焊接的技术也随之引进到铁道车辆的制造生产线中。
激光切割
车体生产的过程是这样的:先将购进的铝合金原材料按尺寸采用激光、水切割等工艺下料,之后加工焊接成不同部件,这些部件被组合,终组焊成一个车体。
机车的钢结构件中大约有20%-30%的异形件,尤其是机车司机室、车体辅助装置等的部件, 较适合选择激光下料。2、切缝窄、切割质量好、自动化程度高,操作简便,劳动强度低,没有污染。激光切割实现了柔性加工,切割过程易实现控制自动化,能大大缩短生产周期和降低制造成本,提高产量。因此激光切割已经取代传统的加工方式,成为国内外轨道车辆制造业中金属板材下料的主要手段。
激光焊接
由铁皮车到高速列车,火车的“颜值”越来越高,对于焊接加工的工艺要求也越来越高。由于传统的电阻焊工艺,表面焊点不可避免的存在一定凸痕,且点焊结构车体密封性差,还不能广泛应用高速动车组车体产品。
激光焊接可连续焊和密封焊,热量集中、焊接变形小,车体的平整度凹凸小于1毫米,实现表面无焊接变形、变色的目标,制造出外形美观、不涂装的不锈钢车体产品,而且通过激光焊接工艺,车辆的静强度和疲劳强度提高、车体质量减轻、密封性好,提升产品内在和商品化质量,使采用不锈钢车体的高速动车组成为可能。大幅缩短测量时间以往的人工尺寸检测对于复杂的钣金零件需要对每个几何尺寸进行测量记录,耗时相对较长,而MVC钣金测量仪从获取零件到后期处理时间只要一分钟左右,不管是多么复杂的零件,所有尺寸一次获取,是传统人工检测的10倍以上。
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