什么是激光切割?

2019年3月13日 史蒂夫Konick

曾几何时,激光只不过是科幻小说中的梦想而已. 在过去的60年里, 云顶集团App下载已经从想象中的宇宙射线枪过渡到战略性地利用光的力量. 今天, 激光无处不在, 在精密的外科设备中, 光学媒体的读者, 以及用于制造的强力激光. 他们所有人的共同之处在于能够以难以置信的精度完成他们的工作, 由一只稳定的手引导, 或者电脑控制的应用程序.

激光切割钣金件
云顶集团App下载使用CO2和光纤激光切割机来生产钣金件. 该技术在云顶集团App下载的快速旋转钣金能力中起着不可或缺的作用.

什么是激光??

激光代表通过受激辐射来放大光. 从本质上说,激光的工作原理是在受控的环境中激发某些元素的原子. 这些原子中的电子在其围绕原子核的轨道上移动位置,进入能量更高的路径,当它们移动到它们的“老家”位置时, 它们释放出一束相干光能, 这意味着光的波长是相同的,并且是完全相位的. 能量由光子组成,光子被引导通过透镜. 在那里,它们集中成一条小溪,它们的力量是巨大的.

两个因素影响激光的切割能力:激光的功率(以千瓦为单位), 或kW)以及尽可能紧凑地聚焦光束的能力. 为设计师, 有必要知道激光, 像任何切割工具一样, 它有宽度吗, 被称为 激光切口. 虽然补偿很重要, 与其他切割工艺相比,切缝要小得多.

制造业用激光器的比较

两种类型的激光器主宰着制造业,二氧化碳(CO2)和纤维(也称为a 固体激光器). 虽然两者都是在同一时间(1963/64)发明的,CO2 在商业应用中已经使用了很长时间. 直到20世纪80年代初,纤维才真正出现在制造领域.

“激光是云顶集团App下载能在几天内完成零件生产的主要原因之一, 而不是周,菲尔·邓巴说, 制造主管 Protolabs 在新罕布什尔州. “他们制造的切割非常准确,不需要去毛刺. 虽然冲床仍然是重要的工具,但它们无法达到那样的精度.”

比较这两个, 纤维通常是领先的, 但是选择使用哪一种通常取决于你所切割材料的类型和厚度. 纤维在较薄的金属上更快. 它的高聚焦光束也有助于这些激光更快地穿透高反射材料. 与公司2 激光, 光纤激光器没有运动部件或不正常的反射镜, 降低维护成本. 最重要的是,光纤激光器在同样的切割功率下使用更少的电能.

你可能会认为使用纤维的决定是一件轻而易举的事,但在某些领域CO2 仍印痕,如直切速度和,目前材料厚度大于0.2 in. (5mm). 也就是说, 光纤激光器的功率越来越大, 因此,即使是这些差异也变得不那么重要了.

用于制造金属薄板的冲床
冲床(见上图), 但没有激光切割那么精确, 是一个可扩展的解决方案,为大规模运行的钣金零件.

激光切割的替代品

他们的力量和速度, 你会认为激光是唯一的方法, 但还有其他强大的竞争对手.

铣削: 用立铣刀来切割似乎有点过时,但它的精确度在0以内.0003 in. (0.00762mm),而且相当快. 最好的是,它是高质量的边缘端铣刀创建和工作与3D媒体的能力. 铣削的缺点是设置和编程需要时间.

排水: 把水和磨料混合, 用高得离谱的压力从喷嘴里喷出来, 还有水射流切割. 它和铣削一样精确, 但是由于水流在切割金属时的变形,边缘质量有所降低.

电火花: In 线材电火花加工, 电通过薄薄一层输送, 带电导线(通常为铜或黄铜), 它和你切割的材料之间会产生火花. 这个电路是用另一根导线在金属的另一边完成的. 火花穿透金属, 精确地切割它, 第二根导线完成了这条线路. 整个过程都是在介质水中进行的, 一种不导电的水, 因此,它在限制导线和金属之间的电流流动路径的同时,起到了冷却切割表面的作用. 这是一个缓慢的过程,但它缺乏速度,以弥补精度在0以内.0001 in. (0.00254mm). 一个重要的限制:线材电火花加工要求制造零件的金属必须导电,否则无法切割.

冲床: 这个过程就像你想的那样. 一台压力机通过金属压出所需的形状. 这个过程的一些牺牲是准确性和边缘质量. 你的零件肯定需要去毛刺. 你也不能使用它,如果你的金属是脆弱的或硬化的部分会打破,而在新闻界. 积极的一面, 而它需要时间来设置和程序的冲床, 一旦你确定了, 制造多个部件很容易.

钣金件激光切割云顶集团游戏app

模拟和数字制造技术以激光/冲床的形式融合在一起. 这些结合了精确的, 强大的光纤激光器切割标准的工具选项和几何图形,最好由冲床管理. 例如百叶窗, 法兰, 用激光切割可以快速创造出更多, 无毛刺的边缘使用单一的工具切割和成型.

在制造业中增加了激光,也增加了一个保险柜, 快速, 准确的钣金切割手段. 激光的能量与它的能力相结合,可以从切割直线的蛮力平滑地转换为创造柔和曲线的精细精度, 使其成为机械师工具箱中不可缺少的工具,并为复杂零件的设计者提供福利.

在Protolabs,云顶集团App下载 钣金制造云顶集团游戏app 为速度而设计. 根据零件的几何形状和材料,零件将用冲床、光纤激光器或 CO2 激光. 对于简单的零件,冲床通常是最有效和经济的解决方案. 更精细、更复杂的钣金部件将用CNC激光切割. 光纤激光器用于切割更薄、反射性更强的材料 CO2 当需要更大的功率时,激光更适合厚的材料.