雷射切割可被哪種切割工藝替代,為什麼?

2020-12-04 迪亞哥談雷射切割技術

儘管雷射切割可以生產出高公差、複雜和精密的零件,但它可能並不適合每種製造應用,並且其他切割工藝可能更適合且更具成本效益。下面說明的是雷射切割和其他切割工藝之間的一些比較。

機械切割是一種製造過程,它使用動力驅動的設備(例如車床,銑床和壓力機)將材料切割,成形和剪切成定製的形狀和設計。與機械切割相比,雷射切割具有多個優勢。它允許更高的精度和更高的公差,並提供更少的材料(例如,更少的浪費)和維護成本。然而,由於昂貴的雷射切割設備以及設備的高功率和能量消耗,與機械切割相比,雷射切割通常還需要高得多的初始投資和運營成本。

模切零件生產是一種製造應用,雷射切割可作為機械切割工藝(例如平板模切或旋轉模切)的替代解決方案。雷射切割可提供更高的精度和更快的原型製作能力。模切能夠在一定程度上生產精密零件,而雷射切割則為更複雜的設計和圖案提供了更嚴格的公差。此外,雷射切割對於原型設計和設計調整更具成本效益,因為該過程不需要創建單獨的模具組件即可測試新設計。但是,模切(特別是旋轉模切)確實比雷射切割具有某些優勢。例如,旋轉模切可實現多個在線操作,以及恆定和連續的切割壓力。總而言之,這些考慮因素使旋轉模切比雷射切割具有更快的周轉時間,特別是對於大批量或長批量生產。

水刀切割是一種製造過程,該過程使用加壓水以及石榴石或氧化鋁等研磨劑將材料切割並成型為自定義形狀和設計。與水刀切割相比,雷射切割可以生產出更高的精度和複雜度的零件,而水刀切割可以由較厚的多層材料生產零件,這對於雷射切割過程可能是有問題的。雖然使用雷射切割的機械變形風險較小,但水刀切割的熱變形風險較低。與雷射切割相比,水刀切割還會產生更多的噪音和更多的廢物(即廢水和磨料混合物),需要清理和處置,從而增加了運營成本。

等離子切割,也稱為等離子弧切割,是一種使用圓錐形的過熱電離氣體將導電材料切割並形成定製形狀和設計的製造過程。如上面的表7所示,與能夠切割金屬和非金屬材料的雷射切割相比,等離子切割的適用材料範圍更加有限,因為只能通過等離子切割工藝來切割導電材料。另外,由於在該過程中產生的切口較寬,因此等離子切割零件的精度明顯較低,公差較低。儘管有這些限制,與雷射切割相比,等離子切割仍可提供較低的設備和運營成本(由於通常會降低功率和能耗),並且周轉速度更快,並且具有切割較厚和多層材料的能力。

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  • 雷射切割工藝參數的確定
    雷射切割設備與焊接設備基本相似,區別在於焊接需要使用雷射焊槍,而且各需要使用雷射割炬(也稱割槍)。雷射切割大多採用CO2雷射切割設備,其主要由雷射器、導光系統、數控運動系統、割炬、抽菸系統等組成。在相同功率下多模的聚焦性差,切割能力低,單模雷射的切割能力由於多模。比如,300W的單模雷射和500W的多模有同等的切割能力。常用材料的單模雷射切割工藝參數見圖1;多模雷射切割工藝參數簡圖2。雷射功率雷射切割所需要的雷射功率主要取決於切割類型以及被竊材料的性質。
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  • CO2雷射與光纖雷射切割工藝及成本分析
    CO2雷射切割與光纖雷射切割工藝比較(1)雷射結構對比  CO2雷射發生器體積較大,傳輸介質為空氣,光路直線傳播完全依靠反射鏡,光路衰減快、要求高,能量損失較大,光電轉化率低,僅為10%,如圖1所示。切割3mm及以上的不鏽鋼時,光纖雷射切割的斷面呈磨砂狀,而CO2雷射呈光亮。切割16mm的碳鋼,光纖雷射切割斷面垂直度遠差於CO2雷射,前者為0.4~0.5mm,後者為0.1mm。另外,由於光纖雷射頻率低,能量密度大,在切割碳鋼小孔時,反而是個缺點,易產生過燒。CO2雷射與光纖雷射切割工藝比對如表1所示。
  • 雷射切割碳鋼突破新工藝 高功率雷射市場前景廣闊
    如今雷射已成為鈑金加工的主流選擇。OFweek雷射網觀察到,在光纖雷射普及後,碳鋼中厚板的加工工藝又經歷了幾次革新,今年一項新的切割工藝更是大大提高了碳鋼加工的效率。接下來小編將帶大家回顧碳鋼中厚板切割工藝的發展歷程。碳鋼切割工藝發展歷程在雷射應用普及之前,加工碳鋼中厚板通常用火焰切割、等離子切割、高壓水切割等傳統工藝。
  • 雷射切割的工藝過程及其參數分析
    圖2 幾種常見材料的最大切割速度與料厚的關係  3 工藝過程及工藝參數  3.1 數控編制切割工藝  用Trumpf公司雷射衝裁複合加工中心附帶的一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。(註:產生高峰值功率脈衝雷射的元氣件電子管壽命約20000小時,價格昂貴,對δ≤3薄板最好採用預衝孔工藝,δ≥3的板料才採用脈衝穿孔工藝)。  3.3 噴嘴及氣流控制     雷射切割鋼材時,氧氣和聚焦的雷射束是通過噴嘴射到被切材料處。從而形成一個氣流束。
  • 淺談雷射切割不鏽鋼厚板的工藝調試
    如今雷射切割不鏽鋼厚板工藝越來越成熟,將逐步取代傳統切割工藝方式。 敲(漲)黑(知)板(識) 要想切出高質量的厚板不鏽鋼, 需要對切割工藝要素進行充分了解。
  • 雷射切割後的部分成形工藝之淺見
    ,小批量多品種快速交貨的鈑金件成為市場的主力需求,因此很多鈑金企業不再添置數控衝床,但雷射切割不能做成形加工,普衝和折彎機開成形模具的成本高且周期又長,那少量的成形怎麼辦呢?所謂成形,是指坯料在衝壓力作用下,產生塑性變形成為具有一定形狀、尺寸與精度製件的加工工藝。從定義上來看,只要能提供一定的衝壓力,配合所需成形模具,就可以完成指定成形加工工序。從理論上來看,壓鉚機、普衝和折彎機都符合其工藝特點的要求。在研製自動送料壓鉚機的過程中,我們經過反覆試驗和大量用戶證實了壓鉚機是可以很好地完成雷射切割後的部分成形加工工序。
  • 雷射切割機的組成及影響雷射切割的工藝參數
    對於雷射切割機的用途而言,除了少數場合採用YAG固體雷射器外,絕大部分採用電-光轉換效率較高並能輸出較高功率的CO2氣體雷射器。由於雷射切割機工作時對光束質量要求很高,所以不是所有的雷射器都能用作切割的。      2、數控切割工具機。
  • 無損雷射切割
    數控和雷射技術的發展,使得金屬板料的雷射切割工藝日趨成熟,切割成本降低,效率提高,國內外都出現了以雷射切割機為主機的雷射落料線。落料生產的特點,是批量大,落料件的表面質量要求高。在效率和質量兩個方面,傳統的雷射切割機無法滿足落料生產的需要。
  • 雷射切割行業市場趨勢分析,高功率產品進口替代提速
    雷射切割行業概況 雷射是二十世紀以來繼核能、電腦、半導體之後,人類的又一重大發明。從全球雷射產業發展歷程看,發達國家在汽車、機械、電子、航空、冶金等領域推廣使用雷射加工技術,已基本完成雷射技術對傳統加工技術的替代,進入「光加工」時代。
  • 光纖雷射切割機能夠切割什麼材料 淺談雷射切割的7中材料
    處於熔融態的大多數金屬的吸收率急劇上升,一般可提高60%80%。雷射切割機切割碳鋼1、碳鋼。雷射切割碳鋼板的厚度可達25mm,利用氧化助熔切割機制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度範圍,對薄板其切縫可窄至0. 1mm左右。2、合金鋼。大多數合金結構鋼和合金工具鋼都能用雷射切割方法獲得良好的切邊質量。當用氧氣作為加工氣體時,切割邊緣會輕微氧化。對於厚度達4mm的板材,可以用氮氣作為加工氣體進行高壓切割。這種情況下,切割邊緣不會被氧化。
  • 雷射切割原理切割工藝和切割厚度,您知道多少?
    雷射切割的基本原理是將雷射調動到材料上,部分加熱材料直到它超過熔點,然後使用同軸高壓氣體或衝擊的金屬蒸汽壓吹走熔融金屬,然後相對線性地移動梁和材料。孔連續形成具有非常窄的寬度的狹縫。雷射切割機2個跟隨系統在大幅面雷射切割機中,不同的局部加工高度略有不同
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    圖1 雷射隱形切割在玻璃中的應用切割示意圖 雷射隱形切割作為雷射切割晶圓的一種方案,很好的避免了砂輪劃片存在的問題。如圖1所示,雷射隱形切割是通過將脈衝雷射的單個脈衝通過光學整形,讓其透過材料表面在材料內部聚焦,在焦點區域能量密度較高,形成多光子吸收非線性吸收效應,使得材料改性形成裂紋。
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  • 浙江鈑金雷射切割
    雷射切割工藝具有靈活、柔性高等優點。針對現階段傳統鈑金切割存在的問題,雷射切割的需求也日益上升。切縫窄、切割質量好、自動化程度高,操作簡便,勞動強度低,沒有汙染;生產成本低,經濟效益好。海目星雷射為客戶提供多種優質的雷射鈑金智能裝備,可滿足不同材料不同厚度的鈑金加工。由於海目星雷射持續投入專項研發技術,使得工具機運行更穩定,生產更高效,操作更智能。海目星雷射擁有一支快速、專業的售後服務團隊,每臺設備都有專業小組跟進,承諾2小時內快速響應解決問題,24小時內到達客戶現場。
  • 雷射切割原理
    切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體。鋼切割時得用氧作為輔助氣體與溶融金屬產生放熱化學反應氧化材料,同時幫助吹走割縫內的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣,棉、紙等易燃材料切割使用惰性氣體。進入噴嘴的輔助氣體還能冷卻聚焦透鏡,防止煙塵進入透鏡座內汙染鏡片並導致鏡片過熱。      大多數有機與無機物都可以用雷射切割。