激光切割加工的分類情況如何
Ⅰ 激光切割機有哪些種類
二氧化碳激光切割機(2000-2004年)
2000- 2004年,成套的大功率激光設備面世,應用於切割、焊接、打孔等廣闊的領域
主要優點:功率大,一般功率都在2000-4000W之間,能切割25毫米以內的全尺寸不銹鋼,碳鋼等常規材料,以及4mm以內鋁板和60MM以內的亞克力板,木質材料板,PVC板,且在切割薄板時速度很快。另外,由於CO2激光器輸出的是連續激光,其在切割時,是這三種激光切割機中切割斷面效果最光滑最好的。
主要市場定位:6-25毫米的中厚板切割加工,主要針對大中型企業以及部分純對外加工的激光切割加工企業,但由於其激光器維護耗損大,主機耗電量大等無法克服因素,近年來,受到光纖激光切割機的巨大沖擊,市場處於明顯萎縮的狀態。
Ⅱ 淺談激光切割機有哪幾種分類
根據激光發生器的不同,目前市面上激光切割機大致可分為三種:CO2激光切割機,YAG(固體)激光切割機,光纖激光切割機三種。下面小編就簡單地介紹一下三種激光切割機的特點:
第一種:CO2激光切割機
CO2激光切割機,可以穩定切割20mm以內的碳鋼,10mm以內的不銹鋼,8mm以下的鋁合金。CO2激光器的波長為10.6um,比較容易被非金屬吸收,可以高質量地切割木材、亞克力、PP、有機玻璃等非金屬材料,但是CO2激光的光電轉化率只有10%左右。CO2激光切割機在光束出口處裝有噴吹氧氣、壓縮空氣或惰性氣體N2的噴嘴,用以提高切割速度和切口的平整光潔。為了提高電源的穩定性和壽命,對於CO2氣體激光要解決大功率激光器的放電穩定性。根據國際安全標准,激光危害等級分4級,CO2激光屬於危害最小的一級。
主要優點:功率大,一般功率都在2000-4000W之間,能切割25毫米以內的全尺寸不銹鋼,碳鋼等常規材料,以及4 mm以內鋁板和60MM以內的亞克力板,木質材料板,PVC板,且在切割薄板時速度很快。另外,由於CO2激光器輸出的是連續激光,其在切割時,是這三種激光切割機中切割斷面效果最光滑最好的。
主要市場定位:6-25毫米的中厚板切割加工,主要針對大中型企業以及部分純對外加工的激光切割加工企業,但由於其激光器維護耗損大,主機耗電量大等無法克服因素,近年來,受到光纖激光切割機的巨大沖擊,市場處於明顯萎縮的狀態。
第二種:YAG(固體)激光切割機
YAG固體激光切割機具有價格低、穩定性好的特點,但能量效率低一般<3%,目前產品的輸出功率大多在600W以下,由於輸出能量小,主要用於打孔和點焊及薄板的切割。它的綠色的激光束可在脈沖或連續波的情況下應用,具有波長短、聚光性好適於精密加工特別是在脈沖下進行孔加工最為有效,也可用於切削、焊接和光刻等。YAG固體激光切割機激光器的波長不易被非金屬吸收,故不能切割非金屬材料,且YAG固體激光切割機需要解決的是提高電源的穩定性和壽命,即要研製大容量、長壽命的光泵激勵光源,如採用半導體光泵可使能量效率大幅度地增長。
主要優點:能切割其他激光切割機都無法切割的鋁板,銅板以及大多數有色金屬材料,機器采購價格便宜,使用成本低,維護簡單,大部分關鍵技術已被國內企業所掌握,配件價格及維護成本低,且機器操作維護簡單,對工人人員素質要求不高。
主要市場定位:8mm以下切割,主要針對自用型中小企業和加工要求不是特別高的大多數鈑金製造,家電製造,廚具製造,,裝飾裝潢,廣告等行業用戶,逐步取代線切割,數控沖床,水切割,小功率等離子等傳統加工設備
第三種:光纖激光切割機
光纖激光切割機由於它可以通過光纖傳輸,柔性化程度空前提高,故障點少,維護方便,速度奇快,所以在切割4mm以內薄板時光纖切割機有著很大的優勢,但是受固體激光波長的影響它在切割厚板時質量較差。光纖激光器激光切割機的波長為1.06um,不易被非金屬吸收,故不能切割非金屬材料。光纖激光的光電轉化率高達25%以上,在電費消耗、配套冷卻系統等方面光纖激光的優勢相當明顯。根據國際安全標准,激光危害等級分4級,光纖激光由於波長短對人體由於是眼睛的傷害大,屬於危害最大的一級,出於安全考慮,光纖激光加工需要全封閉的環境。光纖激光切割機作為一種新興的激光技術,普及程度遠遠不如CO2激光切割機。
主要優點:光電轉換率高,電力消耗少,能切割12MM 以內的不銹鋼板,碳鋼板,是這三種機器中切割薄板速度最快的激光切割機,割縫細小,光斑質量好,可用於精細切割
主要市場定位:12mm以下切割,尤其是薄板的高精密加工,主要針對對加精度及效率要求極高的廠家,估計伴隨著4000W及以上激光器的出現,光纖激光切割機最終會取代CO2大功率激光切割機的大部分市場。
激光切割機,是上世紀末本世紀初,新興的一種板材加工機械設備。經過國內外近20年的不斷技術更新和工藝發展,激光切割這工藝以及激光切割機設備,正被廣大板材加工企業所熟悉和接受,並以其加工效率高、加工精度高、切割斷面質量好、可進行三維切割加工等諸多優勢逐步取代等離子切割、水切割、火焰切割、數控沖床等傳統板材加工手段。
經過經二十年的發展,根據激光發生器的不同,目前市面上激光切割機大致可分為三種:CO2激光切割機,YAG(固體)激光切割機,光纖激光切割機三種。
Ⅲ 激光加工的分類
激光切割技術廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。與傳統的板材加工方法相比 , 激光切割其具有高的切割質量、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)、廣泛的材料適應性等優點。
(1)激光熔化切割
在激光熔化切割中,工件被局部熔化後藉助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。
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,而氣體本身不參與切割。
——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於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。
——最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,限制因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。
——激光熔化切割對於鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。
——產生熔化但不到氣化的激光功率密度,對於鋼材料來說,在104W/cm²~105 W/cm²之間。
(2) 激光火焰切割
激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在於使用氧氣作為切割氣體。藉助於氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用,產生化學反應使材料進一步加熱。對於相同厚度的結構鋼,採用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。
另一方面,該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危險)。可以使用脈沖模式的激光來限制熱影響。
——所用的激光功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限制因數就是氧氣的供應和材料的熱傳導率。
(3)激光氣化切割
在激光氣化切割過程中,材料在割縫處發生氣化,此情況下需要非常高的激光功率。
為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上,材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合於應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上只用於鐵基合金很小的使用領域。
該加工不能用於,象木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。
——在激光氣化切割中,最優光束聚焦取決於材料厚度和光束質量。
——激光功率和氣化熱對最優焦點位置只有一定的影響。
——所需的激光功率密度要大於108W/cm2,並且取決於材料、切割深度和光束焦點位置。
——在板材厚度一定的情況下,假設有足夠的激光功率,最大切割速度受到氣體射流速度的限制。
採用脈沖激光器可進行打孔,脈沖寬度為0.1~1毫秒,特別適於打微孔和異形孔,孔徑約為0.005~1毫米。激光打孔已廣泛用於鍾表和儀表的寶石軸承、金剛石拉絲模、化纖噴絲頭等工件的加工。在造船、汽車製造等工業中,常使用百瓦至萬瓦級的連續CO2激光器對大工件進行切割,既能保證精確的空間曲線形狀,又有較高的加工效率。對小工件的切割常用中、小功率固體激光器或CO2激光器。在微電子學中,常用激光切劃矽片或切窄縫,速度快、熱影響區小。用激光可對流水線上的工件刻字或打標記,並不影響流水線的速度,刻劃出的字元可永久保持。 用激光照射材料,選擇適當的波長和控制照射時間、功率密度,可使材料表面熔化和再結晶,達到淬火或退火的目的。激光熱處理的優點是可以控制熱處理的深度,可以選擇和控制熱處理部位,工件變形小,可處理形狀復雜的零件和部件,可對盲孔和深孔的內壁進行處理。例如,氣缸活塞經激光熱處理後可延長壽命;用激光熱處理可恢復離子轟擊所引起損傷的硅材料。
激光加工的應用范圍還在不斷擴大,如用激光製造大規模集成電路,不用抗蝕劑,工序簡單,並能進行0.5微米以下圖案的高精度蝕刻加工,從而大大增加集成度。此外,激光蒸發、激光區域熔化和激光沉積等新工藝也在發展中。2.2 加工質量
Ⅳ 激光加工都有哪些分類特性
1、激光切割
激光切割技術廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。與傳統的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質量、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)、廣泛的材料適應性等優點。
(1)激光熔化切割
在激光熔化切割中,工件被局部熔化後藉助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。
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,而氣體本身不參與切割。
——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於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。
——最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,限制因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。
——激光熔化切割對於鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。
——產生熔化但不到氣化的激光功率密度,對於鋼材料來說,在104W/cm²~105W/cm²之間。
(2)激光火焰切割
激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在於使用氧氣作為切割氣體。藉助於氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用,產生化學反應使材料進一步加熱。對於相同厚度的結構鋼,採用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。
另一方面,該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。
——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危險)。可以使用脈沖模式的激光來限制熱影響。
——所用的激光功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限制因數就是氧氣的供應和材料的熱傳導率。
(3)激光氣化切割
在激光氣化切割過程中,材料在割縫處發生氣化,此情況下需要非常高的激光功率。
為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上,材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合於應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上只用於鐵基合金很小的使用領域。
該加工不能用於,象木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。
——在激光氣化切割中,最優光束聚焦取決於材料厚度和光束質量。
——激光功率和氣化熱對最優焦點位置只有一定的影響。
——所需的激光功率密度要大於108W/cm2,並且取決於材料、切割深度和光束焦點位置。
——在板材厚度一定的情況下,假設有足夠的激光功率,最大切割速度受到氣體射流速度的限制。
2、激光焊接
激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功地應用於微、小型零件焊接中。與其它焊接技術比較,激光焊接的主要優點是:激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接,焊接設備裝置簡單。
3、激光鑽孔
隨著電子產品朝著攜帶型、小型化的方向發展,對電路板小型化提出了越來越高的需求,提高電路板小型化水平的關鍵就是越來越窄的線寬和不同層面線路之間越來越小的微型過孔和盲孔。傳統的機械鑽孔最小的尺寸僅為100μm,這顯然已不能滿足要求,代而取之的是一種新型的激光微型過孔加工方式。用CO2激光器加工在工業上可獲得過孔直徑達到在30-40μm的小孔或用UV激光加工10μm左右的小孔。在世界范圍內激光在電路板微孔製作和電路板直接成型方面的研究成為激光加工應用的熱點,利用激光製作微孔及電路板直接成型與其它加工方法相比其優越性更為突出,具有極大的商業價值。
4、激光打孔
採用脈沖激光器可進行打孔,脈沖寬度為0.1~1毫秒,特別適於打微孔和異形孔,孔徑約為0.005~1毫米。激光打孔已廣泛用於鍾表和儀表的寶石軸承、金剛石拉絲模、化纖噴絲頭等工件的加工。在造船、汽車製造等工業中,常使用百瓦至萬瓦級的連續CO2激光器對大工件進行切割,既能保證精確的空間曲線形狀,又有較高的加工效率。對小工件的切割常用中、小功率固體激光器或CO2激光器。在微電子學中,常用激光切劃矽片或切窄縫,速度快、熱影響區小。用激光可對流水線上的工件刻字或打標記,並不影響流水線的速度,刻劃出的字元可永久保持。
5、激光微調
採用中、小功率激光器除去電子元器件上的部分材料,以達到改變電參數(如電阻值、電容量和諧振頻率等)的目的。激光微調精度高、速度快,適於大規模生產。利用類似原理可以修復有缺陷的集成電路的掩模,修補集成電路存儲器以提高成品率,還可以對陀螺進行精確的動平衡調節。
6、激光熱處理
用激光照射材料,選擇適當的波長和控制照射時間、功率密度,可使材料表面熔化和再結晶,達到淬火或退火的目的。激光熱處理的優點是可以控制熱處理的深度,可以選擇和控制熱處理部位,工件變形小,可處理形狀復雜的零件和部件,可對盲孔和深孔的內壁進行處理。例如,氣缸活塞經激光熱處理後可延長壽命;用激光熱處理可恢復離子轟擊所引起損傷的硅材料。
激光加工的應用范圍還在不斷擴大,如用激光製造大規模集成電路,不用抗蝕劑,工序簡單,並能進行0.5微米以下圖案的高精度蝕刻加工,從而大大增加集成度。此外,激光蒸發、激光區域熔化和激光沉積等新工藝也在發展中。
Ⅳ 激光切割機分為幾種
激光切割機可以分為三3種:YAG激光切割機,COZ激光切割版機,光纖激光切割機。他們代替了權人力勞動更好的完成切割任務,在機型方面有許多專家進行可行性研究,三類激光切割機分別他們各自的特點。
YAG光切割機:這類激光切割機速度稍慢,精度高,整機無需加工氣體,可加工多種材料。
COZ激光切割機:CO2激光切割機速度快,精度高,需要多種加工氣體,光電轉換率低,用電量高。
光纖激光切割機:這類激光切割機在切割薄板時速度快,精度高,多採用龍門結構,光電轉換率高,用電量低,激光器無需工作氣體。光纖激光切割機的使用成本僅是傳統設備的20%-30},光纖激光器還可以減少鏡片的使用,大大降低了生產和維護成本。
Ⅵ 激光切割都有哪些技術種類
激光切割技術有兩種:一種是脈沖激光適用於金屬材料。第二種是連續激光適用於非金屬材料,後者是激光切割技術的重要應用領域。
激光切割機的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。在激光切割機中激光束的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特別是對於切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術。
焦點位置控制技術
激光切割的優點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由於能量密度與面積成反比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割機工業應用中廣泛採用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對於高質量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內,即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點在表面上;6mm的碳鋼,焦點在表面之上;6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。
在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種:
(1)列印法:使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束列印,列印直徑最小處為焦點。
(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的最小處為焦點。
(3)藍色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花最大處為焦點。
對於飛行光路的切割機,由於光束發散角,切割近端和遠端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內外激光切割系統的製造商提供了一些專用的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理,擴束後的光束直徑變大,發散角變小,使在切割工作范圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(standoff)的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時,光束從近端到遠端F軸也同時移動,使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統)的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短;反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。
Ⅶ 激光切割機有哪些種類
激光切割機有哪些種類?這要看你怎麼分類了。
1,如果從激光器來分可以分為:
A,固體激光。固體激光裡面又分紅寶石激光、YAG等
B,半導體激光。
C,液體激光。
D,氣體激光。CO2激光
當然這裡面用於激光切割的有YAG和CO2兩種。
2,如果按照激光切割機的結構分,可分為:
A,台式激光切割機
這種激光切割機是最常見的。就是把激光器,放置在一邊,通過外部光路傳輸到激光切割頭,加工范圍一般為1.5*3M,2*4M.
台式機裡面根據具體結構,又分為懸臂式、龍門式,混合型等等。
國內外的很多品牌,如通快,百超,普瑞瑪,MAZAK等等的機器大部分都是台式激光切割機。
台式機主要用於鈑金加工。可用於的行業很多,如電梯製造,電氣開關櫃,糧食機械等以薄板加工為主的行業
B,龍門式搭載型激光切割機
這種激光切割機就是把激光器放在機械上面,隨機器的運行一起動,這樣可保證光路的恆定,有效切割范圍可以很大,寬度可以2-6米,長度有可幾十米長。主要用於工程機械,造船,機車等重工業。主要針對3MM-25MM內的中厚板行業的下料切割。
這類搭載型激光切割機的主要品牌有:日本田中(TANAKA)、小池(KOIKE)等。
3,如果按切割工件來分。可分為:
A。金屬激光切割機。激光器的功率一般比較大。
B。非金屬激光切割機。激光器的功率一般很小。
C。還可以用於切割管的,管子激光切割機。
Ⅷ 請問激光切割機從結構上分類有哪些
【激光切割機從結構上分類】激光切割機按結構分類,可以做以下分類:
1、按照切割頭與工作台相對移動的方式,數控激光切割機可分為光束固定形式即定光路、光束移動形式即飛行光路和半固定半移動混合形式的混合光路三種類型。另外還有一種鉸接活動臂固定光程飛行光束傳輸形式,被稱為恆定飛行光路,簡稱為恆光路。
採用飛行光路的切割機,在切割過程中,只有切割頭沿X、Y方向移動,工作台位置固定不動。這類切割機加工的板材尺度大、質量大;設備佔地面積小,加工工件無需夾緊,上、下料方便;機器加速性能佳,定位精度高。所以備受市場推崇,稱為國際市場主流機型。
2、現代激光切割機常見的幾種典型結構主要有龍門框架移動式飛行光路結構,橫梁移動式飛行光路、橫梁倒掛移動式飛行光路,懸臂移動式飛行光路結構,定梁龍門式半飛行光路,十字工作台移動式的定光路,龍門式和懸臂式恆光路,機器人結構形式和大幅面的機載式混合光路,激光柔性加工系統等。
3、就切割設備的結構而言,床身大件的材料有鑄件結構、焊接結構,還有大理石結構、橫梁採用鋁合金鑄件或焊接件及其型材,其他部件還有選用工程塑料、玻璃鋼和不銹鋼等材質的應用等。
4、設備所配置的激光器要根據用戶加工的性能、加工材料、形狀、尺寸等選取不同的激光器,可供選配的激光器分別有co2軸快流激光器、射頻板調試激光器、旋流激光器、固體激光器和光纖激光器等。
5、從設備的驅動方式上,有X、Y軸選用單邊伺服電機配置相應的減速機,用高精度的齒輪齒條驅動結構;有X軸雙邊均選用伺服電機配置相應的減速機,用高精度的齒輪齒條驅動結構,有雙齒輪消除反向間隙的驅動方式;有伺服電機配置高精度滾珠絲桿直接驅動,採用盤式大慣量電機直接齒輪、齒條驅動;還有採用直線電機直接驅動的結構方式。
6、數控激光切割機通常所配置的導軌以高精度直線導軌為主,並配有自動潤滑裝置。單邊直線導軌為主導軌配以滾輪結構更是一種性價比好的經濟適用、調整方便的典型結構;另一種結構就是直接採用驅動和導軌組合為一體的驅動單元結構,安裝更簡便,調試更方便,精度容易保證,只是造價偏高一點。