“超快的刀”——激光(guāng)切割在(zài)钣(bǎn)金加工的應用

占(zhàn)據金屬加工三分之(zhī)一天下的钣(bǎn)金加工，其應用領域之廣，幾(jǐ)乎出現在各行各業。如果細數(shù)钣金(金(jīn)屬(shǔ)薄闆厚度在6mm以下)的切割工藝，不外乎激光(guāng)切割(gē)、等離子切割、火(huǒ)焰切割、剪闆機、沖壓等。這中間，激光切割是超近(jìn)幾年興起(qǐ)并得到蓬勃(bó)發展的(de)，在金屬闆材切割領(lǐng)域，從微米級的超薄(báo)闆到數十毫米的厚(hòu)闆，都可以進行有效(xiào)的(de)切割。從某種意義(yì)上說(shuō)，激光切割機爲钣金加(jiā)工帶來了一次工藝革命(mìng)。相(xiàng)對于傳統切割方式中，激(jī)光切割更易懂、易學，并在(zài)商家(jiā)需求的加(jiā)工效果、速度方面都有着當然的優勢，因此相信在(zài)未來(lái)的切割方式選擇中，激光切割機(jī)将(jiāng)乃大勢所趨。

  那麽，激光切割爲什麽這麽牛?先來科普一(yī)下與(yǔ)激(jī)光切割(gē)技術有(yǒu)關的一些起(qǐ)源和原理。激光技術是二十世紀與原子能、半導體及計算機齊名的四項重大(dà)發明之一，被稱爲“超快(kuài)的刀”、“超準的尺”、“超亮(liàng)的光”。但該(gāi)技術直到二十一世紀才突破原有的技(jì)術瓶頸，同(tóng)時通過激光技術與先進裝備兩者結合(hé)，推動了先(xiān)進裝(zhuāng)備制造業的發(fā)展。激光技(jì)術的應用目前已經滲透到金屬加(jiā)工、鋼鐵、航空航天、汽車制(zhì)造、醫療設(shè)備等各個産業(yè)領域。

  利用高功(gōng)率密度激光束照射(shè)被切(qiē)割材料，使材料很快(kuài)被加熱至汽化溫度，蒸發形(xíng)成孔洞，随着光束對材料(liào)的移動，孔(kǒng)洞連(lián)續形成寬度(dù)很窄的(如0.1mm左右)切縫，完成(chéng)對材料的切割——這就是激光切割(gē)(LaserCutting)。激光切割具有高(gāo)效，高能量密(mì)度(dù)及柔軟性(xìng)，無論是從精度、速度還是效率方面說，是(shì)钣金(jīn)切割行業不二的選(xuǎn)擇。作爲一種精密的加(jiā)工(gōng)方(fāng)法，激光切割幾乎可(kě)以切割(gē)所有的材料，包括薄金屬闆的二維切(qiē)割或三維切割。激光能(néng)聚焦成極小的光斑，可進行微細和(hé)精密加工(gōng)，如微細窄縫和微型孔的(de)加工。此(cǐ)外其加工時不需用刀具，屬(shǔ)于非接觸加工(gōng)，無(wú)機械加工變(biàn)形。一些傳統難切割或(huò)者切割質量不高(gāo)的闆材，遇到了激光切割之(zhī)後難題可謂迎刃而解，特别是(shì)一些碳鋼闆的切割上，激光切割更是有着不可撼動的地位(wèi)。

  近年來，激光(guāng)切割技術正逐漸成爲了各廠家們“争相鬥豔”的看家本領，而(ér)其由于應用之廣，又(yòu)可分爲：激光汽化切割、激(jī)光熔化融切割(gē)、激光氧氣切割和激光劃片與(yǔ)控制斷(duàn)裂四類。其中值得一提(tí)的是，激光熔化融切割可以切割所有可(kě)熔化的材料，例如金屬。

  用激光來(lái)對不鏽(xiù)鋼進(jìn)行切(qiē)割時，大多會采用高(gāo)壓氮氣與激光束同(tóng)軸注入的(de)方法以吹走熔融的金屬而使(shǐ)得切割表面不會形成任何的(de)氧化物。這是一(yī)個很好的方法，但是與傳統的氧氣(qì)切割相比(bǐ)成本(běn)更高。能夠替代純(chún)氮的(de)一個方法是使用過濾後的(de)車間壓縮空氣，它由78%的氮氣組成。在(zài)激(jī)光切割中使用過濾(lǜ)後的壓(yā)縮空氣比(bǐ)使用氧氣或氮氣的(de)速度更(gèng)快——一般爲300ipm到320ipm，雖然需要對一些設備、過濾、壓縮空(kōng)氣進(jìn)行一(yī)定的初始投資，但是其長期的成(chéng)本相對于“傳統”的輔(fǔ)助(zhù)氣體成本來講(jiǎng)還是較低的。激光能源現在正處于一個焦點(diǎn)的位置，并且使用壓縮空(kōng)氣能夠在金屬的(de)表面産生等離子(zǐ)體球，其效果類似于(yú)使用電力的數控等離子切割(gē)機(jī)所産生(shēng)的切割效果。等離子體(tǐ)傳輸熱量的效果比光線更有效。