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激光切割的主要应用及公道工作参数


激光切割主要用于穿孔、切割(见激光切割)、划片、焊接(见激光焊)微调和动平衡校正等方面。穿孔加工主要是加工小孔,孔径范围一般为0.01~1毫米,最小孔径可达0.001毫米,可用于加工钟表宝石轴承孔、金刚石拉丝???、发动机喷嘴小孔和哺乳瓶乳头小孔等。切割的应用也很广,不仅用于多种难加工金属材料的切割或板材的成形切割,而且大量用于非金属材料的切割,如塑料、橡胶、皮革、有机玻璃、石棉、木材、胶合板、玻璃钢、布料、人造纤维和纸板等。切割的优点是速度快,切缝窄(0.1~0.5毫米),切口平整,无噪声?;挠τ弥饕窃诩傻缏分圃熘蟹指钪瞥傻木?。此外,激光快速微量去除材料的这一特点,还可用于薄膜和厚膜电阻微调、乐器簧片调谐、旋转体(如透平叶轮、陀螺仪、微电机和钟表摆轮等)的动平衡校正等。激光加工还用于划线、刻标记、材料表面热处理和材料沉积等。
激光切割的公道工作参数
除精细切割如切割硅片可用YAG固体激光器外,激光切割一般采用CO2以激光器,其工作参数主要有切割速度、切缝宽度和切割厚度。
(l)激光切割速度 它随激光功率和喷气压力增大而增加,而随被切材料厚度增加而降低。切割6mm厚度碳素钢钢板的速度达到2.5m/min,而厚度为12mm的钢板仅为0.8m/min。切割15.6mm厚的胶合板为4.5m/min,切割35mm厚的丙烯酸酯板的速度则达27m/min。
(2)切缝宽度 一般在0.5mm左右,它与被切材料性质及厚度、激光功率大小、焦距及焦点位置、激光束直径、喷吹气体压力及流量等因素有关,其影响程度大致与对打孔直径的影响相似。切割精度可达±0.02~0.01mm。
(3)切割厚度 它主要取决于激光输出功率。切割碳素钢时,1kW级激光器的极限切割厚度为9mm,1.5kW级为12mm,2.5kW级为19mm;2.5kw级切割不锈钢的最大切割厚度则为15mm。对于厚板切割则需配置3kw以上的高功率激光器。
(4)辅助气体进步切割效率和切口质量 由于金属表面的激光反射率可高达的95%,使激光能量不能有效地射进金属表面。喷吹氧气或压绩空气能促进金属表面氧化,可进步对激光的吸收率来进步切割效率。增加吹氧压力还可使切缝减小,切割石英时,吹氧可防止再粘结。切割易燃材料时,可喷惰性气体防止燃烧,切割带有金属夹层的易燃材料,宜采用伍绍空气。当吹气压力未超过某一数值时,增加压力可增大切割厚度。
对于熔点低、分解点低及导热性差的塑料、纤维、木材、布料等,一般应采用长焦距的锗透镜来聚焦激光束。
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