材料特性與激光加工的關系
工件切割的結果可能是切縫干凈,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。影響切割質量的因素有:合金成分、材料顯微結構、表面質量、表面處理、反射率、熱導率、熔點及沸點。
通常合金成分影響材料的強度﹑可焊性﹑高氧化性和耐腐蝕性,所以含碳量
越高越難切割;晶粒細小切縫品質好;如果材料表面有銹蝕,或有氧化層,熔化時因氧化層與金屬的性質不同,沖壓加工,使表面產生難熔的氧化物,也增加了熔渣,切縫會呈不規則狀;表面粗造減少了反光度,提高熱效率,經噴丸處理后切割質量要好許多。導熱率低則熱量集中,。
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,限制因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。激光熔化切割對于鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產生熔化但不到氣化的激光功率密度,對于鋼材料來說,在104W/cm2~105W/cm2之間。
激光切割設備可切割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,沖壓加工價格,但切割部件的尺寸誤差較大。
激光切割設備的價格相當貴,約150美元以上。但是,由于降低了后續工藝處理的成本,所以,在大生產中采用這種設備還是可行的。由于沒有刀具加工成本,所以激光切割設備也適用生產小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。激光切割設備通常采用計算機化數字控制技術(CNC)裝置,采用該裝置后,就可以利用電話線從計算機輔助設計(CAD)工作站來接受切割數據。
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