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应用方案

激光切割以广泛应用在汽车行业中
日期:2015年07月01日 访问: 作者:hsw 来源:

在汽车行业中激光切割的应用  近些年来,激光切割加工已成为国内外加工业中的重要技术,采用激光切割加工不仅容易实现自动化,而且具有较高的经济效益。目前激光切割机所使用的激光器主要有两种:一种是二氧化碳激光起,另一种是固态钕-钇铝石榴石激光器。 选用激光器通常要根据被加工材料的性质而定,因为不同的材料适宜吸收不同波长的激光束。如金属材料一般容易吸收波长为1.06μm的激光束,而塑料与陶瓷的复合物则容易吸收波长为10.6μm的激光束。

二氧化碳激光器是目前使用最广泛的激光器,其输出功率为50~1500W,激光束的波长为10.6μm,主要用于切割、钻孔和焊接。采用激光切割可在每分钟7.5m左右的速度下进行,切割宽度仅0.1~0.3mm,这样,就可以将切割的“热影响区”减至最小,而且被切割出轮廓清楚,无毛刺。由于激光钻孔速度快,因而可解决在易破裂的陶瓷上钻孔的难题,如在厚0.6mm的陶瓷上钻直径1.3mm的空每次仅需0.3S。有的国家已用二氧化碳激光器代替电子束焊接设备,使用激光焊接可不必像电子束那样须在真空中进行,因而可简化工序和降低成本。 固态钕-钇铝石榴石激光进入工业性应用的时间还比较短,其输出功率为10~400W,激光束波长为1.06μm,容易被金属材料吸收,目前常用于低功率精密钻孔和电子工业中的封焊加工和点焊。

激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。 以金运激光CO2激光切割机为例,整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成,采用最先进的数控模式实现多轴联动及激光不受速度影响的等能量切割,同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力;采用性能优越的进口伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。
  
激光切割机是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。切割时,一股与光束同轴气流由切割头喷出,将熔化或气化的材料由切口的底部吹出(注:如果吹出的气体和被切割材料产生热效反应,则此反应将提供切割所需的附加能源;气流还有冷却已切割面,减少热影响区和保证聚焦镜不受污染的作用)。与传统的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状) 、广泛的材料适应性等优点。

美国通用车汽车公司采用功率1000W的二氧化碳激光器切割进排气管,不仅提高了30%的功效,而且切割质量好。福特汽车公司采用了1500W的二氧化碳激光器切割聚氯乙烯复合材料,效率高,还可自动化操作。意大利菲亚特汽车公司在生产线上安装了激光-机器人组合系统,不仅节省了劳动力,也加快了生产进程。

俄罗斯也将激光用于机械加工业。一家工厂用激光器对牵引机车用的发动机气缸体进行淬火取得成功。激光器可在一秒钟内将被处理表面加热到1000℃,迅速进行淬火,完全避免了加工部位的变形,并使部件表面耐磨性提高了50%。

日本日产汽车公司利用激光处理钢板表面以提高油漆光泽度已获成功。这种方法是在对薄钢板进行喷漆前,用激光束进行表面蚀刻加工,是钢板表面形成无数直径和深度均匀的极微小的空,然后再进行喷漆处理。这样不仅提高了光泽度,而且油漆不容易脱落。
德国大众汽车采用激光和机器人组合系统,加工汽车仪表盘壳体,使用功率为400W的二氧化碳激光起,每年可节约加工费用60万美元。德国另一家汽车公司采用二氧化碳激光器焊接镀锌钢板,利用机械可视系统监视焊接过程,大大提高了生产效率。

由于激光切割加工的众多优点,一些国家在大力进行研究开发新型的激光切割加工机床,如日本和美国都制造了激光切割机床。随着科学技术的发展,激光在工业领域的应用将越来越重要。

发布:迪能激光切割机  编辑:hsw  时间15.07.01

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