切缝窄工件变形小
激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小,基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有份量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它是什么样的硬度,都可以进行无变形切割。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割很困难,甚至不能切割。激光切割无毛刺、皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说,由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;尽管它加工速度还慢于模冲,但它没有模具消耗,无须修理模具,还节约更换模具时间,从而节省了加工费用,降低了生产成本,所以从总体上考虑是更合算的。
激光切割技术在钣金加工的应用优势
首先,激光能聚焦成极小的光斑,可进行微细和精密加工,如微细窄缝和微型孔的加工。其次,激光几乎可以切割所有材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。最后,激光加工不需用刀具,属于非接触加工,无机械加工变形。
因此,具有高1效、高能量及高柔软性的激光切割技术,无论是从精度、速度还是效率方面说,都是钣金加工行业不二的选择。一些传统难切割或者切割质量不高的板材,遇到激光切割后,难题可谓迎刃而解,特别是一些碳钢板的加工,激光切割更是有着不可撼动的地位。
可见,金属激光技术改变了传统的钣金加工“游戏规则”,也改变了我们对于产品制造的思维方式。
冲床在曲线加工上有了更多的灵活性,一台冲床中可以有一套或多套方、圆或其他特殊要求的冲头,可以一次加工出一些特定的钣金工件,最常见的就是机箱机柜行业,他们要求的加工工艺主要是直线、方孔、圆孔之类的切割,图案相对简单固定。他们主要面对的是2mm以下的碳钢板,幅面一般在2.5m×1.25m。厚度在1.5mm以上的不锈钢由于材质粘度太大比较费模具,一般是不使用冲床的。其优点是对简单图形和薄板加工速度快,缺点是冲厚钢板时能力有限,即使能冲也是工件表面有塌陷,费模具,模具开发周期长,费用高,柔性化程度不够高。国外超过2mm以上的钢板切割加工一般都使用更现代的激光切割,而不使用冲床,一则厚钢板冲剪时表面质量不高,二则冲厚钢板需要更大吨位的冲床,浪费资源,三则冲厚钢板时噪音太大,不利于环保。