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表面硬化工藝對(duì)于機(jī)械、電子、設(shè)備、航空航天、石油和等行業(yè)的零件非常重要。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,一些零件需要較高的表面硬度或強(qiáng)度。而一些需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜工作應(yīng)力的零件不僅需要耐磨的表面,還需要強(qiáng)度和韌性以承受沖擊應(yīng)力。
一般使用兩種常用方法來獲得這些不同的屬性。
1、改變調(diào)質(zhì)前后表面的化學(xué)成分。使用的工藝包括滲碳、氮化、和碳氮共滲。
2、加熱和淬火過程僅硬化表面層。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感應(yīng)硬化。
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激光功率
激光功率應(yīng)和加工類型、材料種類和厚度相匹配。功率必須足夠高以至于工件上的功率密度超出加工閾值。
更高的激光功率可以切割更厚的材料
工作模式
連續(xù)模式主要用于切割毫米到厘米尺寸的金屬和塑料的標(biāo)準(zhǔn)輪廓。而為了熔化穿孔或者產(chǎn)生精密的輪廓,則采用低頻的脈沖激光。
切割速度
激光功率和切割速度必須互相匹配。太快或者太慢的切割速度都會(huì)導(dǎo)致粗糙度的增加和毛刺的形成。
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影響激光切割效果的六大因素
切割速度對(duì)切割效果的影響
對(duì)給定的激光功率密度和材料,切割速度符合于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)式,只要在通閾值以上,鋼材卷圓折彎加工多少錢,材料的切割速度與激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高切割速度。這里所指的功率密度不但與激光輸出功率有關(guān),而且與光束質(zhì)量模式有關(guān)。另外,光束聚焦系統(tǒng)的特征,即聚焦后的光斑大小也對(duì)激光切割有很大的影響。
切割速度與被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。
當(dāng)其他參數(shù)保持不變,提高切割速度的因素是:提高功率(在一定范圍內(nèi),如500~2 000W);改善光束模式;減小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透鏡聚焦);切割低起始蒸發(fā)能的材料(如塑料、有機(jī)玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄型材料。
特別對(duì)金屬材料而言,在其他工藝變量保持恒定的情況下,激光切割速度可以有一個(gè)相對(duì)調(diào)節(jié)范圍而仍能保持較滿意的切割質(zhì)量,這種調(diào)節(jié)范圍在切割薄金屬時(shí)顯得比厚件稍寬。有時(shí),切割速度偏慢也會(huì)導(dǎo)致排出熱融材料燒蝕口表面,使切面很粗糙。
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