激光切割机说明:详细指南

联系我们
我们有超过20年液压折弯机、剪板机和光纤激光切割机的制造经验。点击下面的按钮联系我们获取机器的报价!
获取免费报价
发布日期: 5 月 15, 2024

一. 导言

自 20 世纪 60 年代发明激光切割机以来,其应用范围已扩大到汽车、航空航天、电子和其他行业。

例如,在汽车制造领域,激光切割技术被用于生产车身面板、底盘和排气系统等部件,以提高效率和精度。在航空航天业,该技术凭借其卓越的性能,在飞机蒙皮、机翼和发动机叶片等关键部件的制造中发挥着举足轻重的作用。

本文将从激光切割机的工作原理、基本组件、适用材料、优势和应用等方面,深入介绍这项能改变游戏规则的技术。

二、激光切割机如何工作?

下面是一段视频短片,供您欣赏激光切割机的迷人功能:

运行原则

激光切割机利用高功率密度的激光束照射工件表面,使材料熔化、蒸发并发生化学反应,同时熔化的材料被高速气流吹走,完成切割。

一般来说,激光切割可分为 4 个部分:

  • 在激光束的照射下,材料表面会迅速吸热。
  • 温度超过熔点的材料开始熔化,形成熔池。
  • 随着温度的升高,材料会蒸发并形成蒸汽,在蒸汽反冲和高速切割气流的作用下,熔融材料会被吹落。
  • 激光束沿着切割路径移动,在材料上形成连续的窄缝。这样,切割过程就完成了。

基本组件

通常,激光切割机包含以下组件:

  • 激光
  • 光学系统
  • 切割头
  • 数控系统
  • 辅助系统
激光切割机的工作原理

激光

作为一种可提供高功率和高质量激光束的光源,激光器通常包括二氧化碳激光器和光纤激光器。

激光源

激光源

光学系统

该系统包括反射镜、聚焦透镜和其他组件,可将激光束精确聚焦到工件表面。

切割头

它同轴输出激光束和切割气体,并控制它们与工件的相对运动和位置。

切割头

切割头

数控系统

它可以控制切割头的移动路径和速度,从而实现自动切割。

CNC 控制系统

数控系统

辅助系统

它包括冷却系统、排烟系统、供气系统和其他部件,以确保稳定高效地运行。

在这些部件中,激光器作为核心要素,直接决定着切割质量和效率。凭借高效率和高质量,这些神奇的机器正在工业制造领域大展拳脚,推动着激光切割技术的发展和工业的发展。

激光切割工艺步骤

采取 光纤激光切割机 为例:

激光切割机
  • 将待切割的工件放在工作台上,根据材料类型和厚度设置切割参数,如激光功率、切割速度和气压。
  • 启动激光器,激光束通过光纤传输,经准直镜准直,再经聚焦透镜聚焦,然后从喷嘴射出。
  • 在 CNC 控制系统的控制下,切割头将相对于工件进行二维运动,激光束焦点的高功率密度将熔化和蒸发材料。
  • 氧气和氮气等切割气体将通过喷嘴快速喷出,以吹散熔融材料并产生光滑的切口。
  • 切割头将按照设计的路径和速度移动,以便在工件上切割出所需的几何形状。
  • 切割完成后,关闭激光器,用压缩空气吹掉切割头和光学元件上的灰尘和飞溅物,为下一次切割做好准备。

激光设备各类行业新闻_【莱塞激光】_第36页

显而易见,激光切割是一项复杂的工艺,需要激光器、光学系统、数控系统、冷却系统和其他组件。同时,切割参数的设定应基于加工材料、厚度、几何图案等因素。

只有了解其工作原理和控制参数,才能充分发挥激光切割机高效、精确和灵活的品质。

三、激光切割机的类型

根据激光器的类型,激光切割机可分为三大类:CO2 激光切割机、 光纤激光切割机 和 YAG 激光切割机。

不同机器的加工原理、适用材料和切割性能各不相同。让我们揭开这些机器的神秘面纱。

 激光切割机

CO2 激光切割机

作为应用最广泛的激光切割机之一,它们采用二氧化碳气体作为工作物质,通过能量激活产生波长为 10.6μm 的红外线光束。

此外,CO2 激光器在吸收非金属方面表现出色,因此适用于木材、亚克力、玻璃、纸张、织物、塑料和皮革。

CO2 激光切割机的优点

  • 应用广泛;非金属切割厚度可达 60 毫米。
  • 切缝窄、热影响区小、切割面质量高。
  • 高质量激光束;持续稳定的输出。
CO2 激光切割机

CO2 激光切割机的缺点

  • 不适合金属切割,尤其是反射率较高的材料。
  • 降低厚板切割速度和效率
  • 复杂的光学系统,需要定期维护和校准。
  • 能耗高,电-光转换率仅为 10 至 15%。

光纤激光切割机

光纤激光切割机使用掺杂稀土元素的光纤作为增益介质,由半导体激光二极管泵浦,产生波长为 1.06 至 1.07μm 的近红外线光束。

该波段的激光对金属的吸收率极高。因此,光纤激光切割机专门用于切割金属材料,尤其是不锈钢、碳钢、铝、铜等。

ULFT板管一体机

ULFT板管一体机

光纤激光切割机的优点

  • 光纤传输光路简单,无需维护。
  • 聚焦的小光斑具有高功率和高密度,可实现高效率。
  • 它们的光电转换率高达 30%至 50%,既节能又环保。
  • 固态设计,体积小巧,可靠性高
  • 具有高反射率的材料,如铝、铜和黄铜,可进行高反射率加工。

与 CO2 激光切割机相比,光纤激光切割机对金属材料的切割速度是 CO2 激光切割机的 2 至 3 倍,而且几乎不受材料反射率的影响。不过,光纤激光切割机在非金属切割方面存在局限性,而且成本较高。

YAG 激光切割机

YAG 激光切割机是一种基于掺杂钕离子(Nd3+)的钇铝石榴石(YAG)晶体的固体激光切割设备。其工作波长与光纤激光器接近,也在 1.06μm 左右,因此 YAG 激光切割机也主要用于金属切割。

YAG 激光切割机

YAG 激光切割机的优点

  • 成本低,成本效益高
  • 允许使用铝和铜等高反射材料。
  • 高质量的激光束能产生完美的切割效果。
  • 功率较低,主要用于薄板切割厚度和速度性能的切割。

CO2 激光切割机的缺点

  • 泵浦二极管和晶体都是易损件,使用寿命短
  • 光电转换效率较低,一般低于 3%。
  • 功率有限,在切割厚度和速度方面的性能不如光纤激光切割机。
  • 结构复杂,维护成本高。

比较:

在我们深入了解之前,您可能需要欣赏一段视频!

激光切割机的类型
比较CO2 激光切割机光纤激光切割机YAG 激光切割机
活跃中二氧化碳气体稀土掺杂光纤掺钕 YAG 晶体
输出波长10.6μm1.06μm1.06μm
合适的材料主要是非金属,如木材、亚克力、玻璃、纸张、织物、塑料、皮革等。主要是金属,尤其是高反射材料;也能切割一些非金属主要切割金属,如铝、铜和其他有色金属;也可切割非金属
切割厚度<小于 12 毫米为佳,厚板切割速度较慢<12毫米,薄板切割速度是二氧化碳的2-3倍功率较低,仅适用于切割 8 毫米以下的板材
光束质量性能较差,光斑较大,不适合大面积切割性能卓越,光斑尺寸小,功率密度高,可实现高精度切割良好,可实现高精度切割
切割精度中型
切割速度中型速度快,是二氧化碳的数倍比光纤慢,比二氧化碳快
电子光学效率10-15%高于 30%3-5%
耗电量低,约为二氧化碳的 1/4高于光纤
维护成本高,光学元件和射频管需要经常更换低成本,基本无需维护中型,需要定期更换泵源
设备成本高,约 350,000-1,000,000 人民币中型,约 200,000-600,000 元人民币低,技术成熟,约 100,000-300,000 元人民币
运营成本高,约 20 元人民币/小时低,约 4 元人民币/小时高于光纤
应用行业广告装饰、服装加工、木工家具、工艺品等。主要是金属加工,如汽车制造、电子、精密机械等。金属雕刻和打标、非金属薄板切割

总之,CO2 激光切割机适合切割非金属,光纤激光切割机更适合切割金属,而 YAG 激光切割机性价比适中,可作为入门级设备使用。

用户应根据上述因素权衡选择。随着技术的进步,光纤激光切割机有望取代 CO2 激光切割机,成为更多领域的主流。

六、跨行业应用

作为一种高精度、高效率的加工工具,激光切割机被广泛应用于各个领域。本文将介绍激光切割机在汽车、航空航天、电子和医疗行业的应用。

汽车

激光切割机
  • 精密部件

激光切割机主要用于汽车行业的精密部件制造,可确保精密部件的切割效率和表面质量。例如,汽车刹车片和其他核心部件需要高精度切割,以确保其性能和安全性。

  • 内部零件

激光切割机也可实现内部零件加工。内饰件通常需要复杂而高质量的表面加工,激光切割机的灵活性和精确性可以满足这些要求。此外,激光切割机还能提供定制设计服务,以满足不同客户的需求。

航空航天

激光切割机
  • 机身部件

在航空航天领域,激光切割机可用于制造对产品重量和强度有较高要求的机身部件。激光切割机的切割质量高,热影响区小,可确保材料性能不受影响。

  • 发动机部件

激光切割机可以生产发动机部件。这些部件通常需要高精度和复杂的几何图案。激光切割机的高精度和高速度可以满足这些要求。

此外,有些材料,如钛合金和镍基合金,用机器很难加工,而激光切割机却可以加工。

电子产品

激光切割机
  • 电路板

激光切割机主要用于电路板切割。电路板作为电子产品的主要部件,其制造精度和质量直接决定了电子产品的寿命和性能,因此激光切割机可以实现电路板的高效制造。

  • 机箱和散热器

虽然散热器需要复杂的图案和高质量的表面加工,但激光切割机凭借其高精度和灵活性,可以满足这些要求。此外,激光切割机还能处理散热器的复杂结构,提高其散热性能。

医疗

激光切割机
  • 植入物

激光切割机主要用于医疗行业的各种植入物,如关节置换和牙科植入物。此外,它们还能用生物相容性材料切割复杂的图案和形状,以确保植入体的精确安装和与患者的完美融合。

  • 手术器械

激光切割机可用于生产手术器械。激光切割机的高质量和高速度可以满足手术器械的要求,确保其性能和可靠性。此外,定制设计还能满足各种手术的要求。

V. 结论

文章详细讨论了三种激光切割机的工作原理、基本组件、区别及其应用。激光切割机凭借其高精度、高速度和高质量,将引领未来的制造业市场。

如果您对激光切割机的具体类型和功能感兴趣,请访问我们的 产品页面。 我们提供各种激光切割机,包括 单台式、双台式、两用和专用管材切割机.

无论您需要切割金属板还是金属管、 我们公司 有适合您的解决方案。希望您能找到最符合您需求的设备。

寻找机器?

如果您正在寻找钣金加工设备,那您就来对地方了!

我们的客户

以下大品牌正在使用我们的机器
联系我们
不确定哪种机器适合您的钣金产品?请让我们经验丰富的销售团队为您提供指导,帮助您选择最适合您需求的解决方案。
询问专家
隐私政策条款
版权 © 2024