“超快的(de)刀”——激(jī)光切割在(zài)钣金加工的應(yīng)用

占(zhàn)據金(jīn)屬(shǔ)加工三分之(zhī)一天下的(de)钣金(jīn)加工(gōng)，其應(yīng)用領域之廣(guǎng)，幾(jǐ)乎出(chū)現在(zài)各行(háng)各業(yè)。如果細數(shù)钣金(金屬薄闆(pǎn)厚(hòu)度在6mm以下)的(de)切割工藝，不外(wài)乎激(jī)光切(qiē)割、等(děng)離子切割(gē)、火焰(yàn)切割(gē)、剪闆機、沖壓(yā)等。這中間，激(jī)光切割是超近幾年興起(qǐ)并得(dé)到蓬(péng)勃發展的(de)，在金屬(shǔ)闆材切割領域，從微米(mǐ)級的超薄(báo)闆(pǎn)到數十(shí)毫米的厚闆，都(dōu)可以進行(háng)有效的切割。從(cóng)某種意義上說(shuō)，激光切(qiē)割機爲(wèi)钣金加(jiā)工(gōng)帶來(lái)了一次工藝革(gé)命。相(xiàng)對于傳統切割(gē)方式中，激(jī)光切割更易懂(dǒng)、易學，并在商家(jiā)需求的加工效果、速度方面都(dōu)有着當然的優(yōu)勢，因(yīn)此相信(xìn)在(zài)未來的切(qiē)割方(fāng)式選(xuǎn)擇中，激光(guāng)切割機(jī)将乃大勢所趨。

  那麽，激光切(qiē)割爲什麽(me)這麽(me)牛?先來科(kē)普一下與激光切割(gē)技術有關(guān)的一(yī)些起源和原理(lǐ)。激光技術(shù)是二(èr)十世紀與原子(zǐ)能、半(bàn)導體(tǐ)及計(jì)算機齊名的四(sì)項重大(dà)發明之一，被稱(chēng)爲(wèi)“超快(kuài)的刀(dāo)”、“超(chāo)準(zhǔn)的尺(chǐ)”、“超亮(liàng)的光”。但該(gāi)技(jì)術直(zhí)到二十(shí)一世(shì)紀才突破(pò)原有的技(jì)術瓶頸，同時(shí)通過激光技術與先進裝(zhuāng)備兩者(zhě)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(yòng)目前(qián)已經(jīng)滲(shèn)透到金(jīn)屬加工、鋼鐵(tiě)、航(háng)空航(háng)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(mì)度激光束照射(shè)被切割材(cái)料，使材料很快(kuài)被加(jiā)熱至汽化(huà)溫(wēn)度(dù)，蒸發(fā)形成(chéng)孔洞，随着光束(shù)對材料的(de)移動(dòng)，孔洞連(lián)續形成(chéng)寬度(dù)很窄(zhǎi)的(如(rú)0.1mm左(zuǒ)右)切(qiē)縫，完成(chéng)對材料的(de)切割——這就是激光切(qiē)割(lasercutting)。激光(guāng)切割具(jù)有高(gāo)效，高能量(liàng)密度及(jí)柔軟性(xìng)，無論是從精度(dù)、速度(dù)還是效率(lǜ)方面(miàn)說，是钣金(jīn)切割行業(yè)不二(èr)的選(xuǎn)擇。作爲一(yī)種精密的(de)加工(gōng)方法，激光切割(gē)幾乎(hū)可(kě)以切割(gē)所有的(de)材料，包(bāo)括(kuò)薄金屬(shǔ)闆的(de)二維(wéi)切(qiē)割或(huò)三維切(qiē)割(gē)。激光能(néng)聚焦成極小的(de)光斑(bān)，可(kě)進(jìn)行微細和精密加工(gōng)，如微細(xì)窄縫(féng)和(hé)微型孔的(de)加工。此外其加(jiā)工時(shí)不需用刀具，屬(shǔ)于非接觸(chù)加工(gōng)，無機(jī)械加(jiā)工變形。一些(xiē)傳統難(nán)切割(gē)或(huò)者切割(gē)質量不(bú)高的闆材(cái)，遇到了激光(guāng)切割之後難題可謂迎刃(rèn)而解(jiě)，特别是一(yī)些碳鋼闆的切割上，激光切(qiē)割(gē)更是有着不可撼動(dòng)的地位。

  近年來(lái)，激光(guāng)切割技(jì)術正逐漸成(chéng)爲(wèi)了各廠(chǎng)家們“争(zhēng)相鬥(dòu)豔”的看家本(běn)領，而(ér)其由(yóu)于(yú)應用之(zhī)廣，又(yòu)可分爲：激光(guāng)汽化切(qiē)割、激(jī)光熔(róng)化融切割、激光氧氣切割和激光(guāng)劃片與(yǔ)控制(zhì)斷裂(liè)四類(lèi)。其(qí)中(zhōng)值(zhí)得一提(tí)的是(shì)，激光(guāng)熔化(huà)融切(qiē)割可以切(qiē)割所有可熔化的材(cái)料，例如金(jīn)屬。

  用激光來對(duì)不鏽(xiù)鋼進行切(qiē)割時(shí)，大多會采用高(gāo)壓氮(dàn)氣與激光束同軸(zhóu)注入的(de)方法以(yǐ)吹走熔融的金屬(shǔ)而使得切割表面不(bú)會形成任何的(de)氧化(huà)物(wù)。這(zhè)是一(yī)個很(hěn)好的方法(fǎ)，但是(shì)與傳統的氧氣(qì)切(qiē)割相比(bǐ)成本更高。能夠(gòu)替(tì)代純氮(dàn)的一(yī)個方法是(shì)使用(yòng)過濾(lǜ)後(hòu)的車間(jiān)壓縮空氣，它由(yóu)78%的氮氣組成。在激光切割(gē)中使用過濾(lǜ)後(hòu)的壓(yā)縮空氣比(bǐ)使用氧氣(qì)或氮氣的(de)速度(dù)更快(kuài)——一般(bān)爲300ipm到320ipm，雖然需要(yào)對一些設備(bèi)、過(guò)濾、壓(yā)縮空(kōng)氣進(jìn)行一定的初始(shǐ)投資(zī)，但是其長(zhǎng)期的成本(běn)相對(duì)于“傳統”的輔(fǔ)助(zhù)氣體成本(běn)來講還是較(jiào)低的。激(jī)光能(néng)源現(xiàn)在正(zhèng)處于(yú)一(yī)個焦點(diǎn)的位置，并且使(shǐ)用壓縮空氣能(néng)夠在金屬的表(biǎo)面産生等離子體球，其效(xiào)果類(lèi)似于使用電力(lì)的數控等(děng)離子切割(gē)機(jī)所(suǒ)産生的切割效(xiào)果。等(děng)離子體傳輸熱(rè)量的效果比光線更有效。