材料特性與激光加工的關(guān)系
工件切割的結(jié)果可能是切縫干凈,也可能相反,沖壓加工廠,切縫底部掛渣或切縫上帶有燒
痕,不銹鋼沖壓件加工廠,其中很大的一部分是由材料引起的。影響切割質(zhì)量的因素有:合金成分、材料顯微結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量、表面處理、反射率、熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)及沸點(diǎn)。
通常合金成分影響材料的強(qiáng)度﹑可焊性﹑高氧化性和耐腐蝕性,所以含碳量
越高越難切割;晶粒細(xì)小切縫品質(zhì)好;如果材料表面有銹蝕,或有氧化層,熔化時(shí)因氧化層與金屬的性質(zhì)不同,沖壓加工,使表面產(chǎn)生難熔的氧化物,也增加了熔渣,切縫會(huì)呈不規(guī)則狀;表面粗造減少了反光度,提高熱效率,經(jīng)噴丸處理后切割質(zhì)量要好許多。導(dǎo)熱率低則熱量集中,。
激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開(kāi)割縫,而氣體本身不參于切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。zui大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下,限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導(dǎo)率。激光熔化切割對(duì)于鐵制材料和鈦金屬可以得到無(wú)氧化切口。產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度,對(duì)于鋼材料來(lái)說(shuō),在104W/cm2~105W/cm2之間。
激光切割設(shè)備可切割4mm以下的不銹鋼,在激光束中加氧氣可切割8~10mm厚的不銹鋼,但加氧切割后會(huì)在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的zui大厚度可增加到16mm,沖壓加工價(jià)格,但切割部件的尺寸誤差較大。
激光切割設(shè)備的價(jià)格相當(dāng)貴,約150美元以上。但是,由于降低了后續(xù)工藝處理的成本,所以,在大生產(chǎn)中采用這種設(shè)備還是可行的。由于沒(méi)有刀具加工成本,所以激光切割設(shè)備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。激光切割設(shè)備通常采用計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制技術(shù)(CNC)裝置,采用該裝置后,就可以利用電話線從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工作站來(lái)接受切割數(shù)據(jù)。
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