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(zhì)量的因素有:合金成分、材料顯微結構、表面質(zhì)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(zhì)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(zhì)不同,沖壓加工,使表面產(chǎn)生難熔的氧化物,也增加了熔渣,切縫會呈不規(guī)則狀;表面粗造減少了反光度,提高熱效率,經(jīng)噴丸處理后切割質(zhì)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(shù)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(chǎn)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(xù)工藝處理的成本,所以,在大生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(shù)據(jù)。
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