激光切割就是將激光束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化并蒸發,以達到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動排版節省材料,切口平滑,加工成本低等特點,將逐漸改進或取代于傳統的切割工藝設備。
技術采用激光束照射到金屬板材表面時釋放的能量來使金屬板材熔化并由氣體將熔渣吹走。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率為300~5000瓦。
該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低,但是,通過透鏡和反射鏡,激光束聚集在很小的區域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱,使金屬板材溶化。
此外,由于能量非常集中,所以,僅有少量熱傳到金屬板材的其它部分,所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準確地切割復雜形狀的坯料,所切割的坯料不必再作進一步的處理。
發展趨勢
(1)高速、高精度激光切割機由于大功率激光器光束模式的改善及32位微機的應用,為激光切割設備的高速、高精度創造了有利條件。
(2)厚板切割和大尺寸工件切割的大型激光切割機隨著可用于激光切割激光器功率的增大,激光切割正從輕工業薄板的鈑金加工向著重工業厚板切割方向發展。
(3)三維立體多軸數控激光切割機,為了滿足汽車、航空等工業的立體工件切割的需要,已發展了各種各樣的五軸或六軸三維激光切割機,數控軸數達到九軸,加工速度快,精度高。在先進國家的汽車生產線上,激光切割機器人的應用愈來愈多。三維激光切割機正向高效率、高精度、多功能和高適應性方向發展,其應用范圍將會愈來愈大。
(4)激光切割單元自動化和無人化為了提高生產率和節省勞動力,激光切割正向著激光切割單元(FMC)和無人化、自動化方向發展。發展這種單元自動化系統,必須依賴于先進的自動控制、網絡控制技術及計算機生產輔助管理系統技術等。國外已有各種各樣的激光切割單元可供應市場,并有由6臺大型激光切割機為核心組成的無人化的切割生產線在工廠運行。
(5)緊湊型和組合一體化數控激光切割機隨著激光器體積的縮小和功率的增大,以及輔助裝置的不斷完善,出現了把激光器、電源、主機、控制系統和冷卻水循環裝置等緊密地組合在一起,形成占地面積小、功能完善的整套緊湊型激光切割機。
此外,激光切割技術正與激光焊接、激光表面淬火等激光加工工藝組合,以發展一機多用,進一步提高設備的利用率。