激光切割頭切割工藝詳解
工藝說明：激光切割頭利用激光頭光束照射金屬板表面時釋放的能量來熔化和蒸發(fā)金屬。激光頭光源通常使用工作功率為500至2500瓦的二氧化碳激光束。功率水平低于許多家用電加熱器所需的功率水平，但是激光頭光束通過透鏡和反射鏡集中在很小的區(qū)域內(nèi)。高能量集中度使快速局部加熱可以蒸發(fā)金屬。另外，由于能量的集中，僅少量的熱量傳遞到金屬的其他部分，導(dǎo)致很少或沒有變形。激光頭可以非常精確地切割具有復(fù)雜形狀的毛坯，并且切割的毛坯不需要進(jìn)一步的處理。
一、激光切割頭切割的技術(shù)特點(diǎn)：
與其他熱切割方法相比，激光切割頭具有切割速度快，質(zhì)量高的特點(diǎn)。具體概括為以下幾個方面。
二、激光切割頭切割的優(yōu)點(diǎn)：
1.良好的切割質(zhì)量
由于激光頭光斑小，能量密度高，切割速度快，因此可以獲得更好的切割質(zhì)量。
（1）激光切割頭的刀刃較窄，刀刃的兩側(cè)平行且垂直于表面。切削零件的尺寸精度可以達(dá)到0.05毫米。
（2）切割表面光滑美觀，表面粗糙度只有幾十微米。即使是激光切割頭切割，也可以在不進(jìn)行機(jī)械加工的情況下用作最終加工步驟，并且可以直接使用零件。
（3）用激光切割頭切割材料后，熱影響區(qū)的寬度很小，幾乎不會影響切割縫附近材料的性能。工件變形小，切削精度高，接頭的幾何形狀好，接頭的橫截面形狀比較規(guī)則。
2.高切割效率
由于激光頭的激光傳輸特性，激光切割頭通常配備有多個數(shù)控工作臺，整個切割過程可以進(jìn)行數(shù)值控制。在操作過程中，只需要改變數(shù)控程序，就可以對不同形狀的零件進(jìn)行切割，可以實(shí)現(xiàn)二維切割和三維切割。
3.切割速度快
用1200W激光切割頭切割一塊2mm厚的低碳鋼板，切割速度可以達(dá)到600cm / min。 5mm厚的聚丙烯樹脂板的切割速度可以達(dá)到1200cm / min。當(dāng)使用激光切割頭時，不需要夾緊和固定材料，這樣不僅節(jié)省了工裝夾具，而且節(jié)省了輔助進(jìn)料和落料時間。
4.非接觸式切割
激光切割頭切割時，割炬不與工件接觸，也沒有工具磨損。對于加工具有不同形狀的零件，無需更換“切割器”，而只需更改激光器的輸出參數(shù)。激光切割頭噪音低，振動小，切割時無污染，切割材料有很多種。
與氧乙炔切割和等離子切割相比，激光切割頭可以切割多種材料，包括金屬，非金屬，金屬基和非金屬基復(fù)合材料，皮革，木材和纖維。然而，對于不同的材料，由于其不同的熱物理性質(zhì)和激光吸收率，它們表現(xiàn)出不同的激光切割頭切割適應(yīng)性。
三、激光切割頭切割的缺點(diǎn)；
1.由于激光功率和設(shè)備體積的限制，激光切割頭只能切割厚度中等和較小的板和管，并且切割速度隨著工件厚度的增加而明顯降低。
2.激光切割頭設(shè)備成本高，一次性投資大。
四、激光切割頭切割技術(shù)的要點(diǎn)：
1.激光切割頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。這主要體現(xiàn)在橫梁和機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計上。橫梁的設(shè)計必須輕巧靈活，并且機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求很高的剛度和穩(wěn)定性。這些是實(shí)現(xiàn)激光頭高精度激光切割的基本要素。
2.激光切割頭的數(shù)控技術(shù)。這需要高質(zhì)量的控制系統(tǒng)。它必須具有激光頭的特殊控制功能，在高速操作下機(jī)床具有良好的運(yùn)動控制性能，并具有遠(yuǎn)程診斷和控制功能。
3.大功率激光頭光束透射聚焦技術(shù)。光束質(zhì)量是激光切割頭切割質(zhì)量的關(guān)鍵。關(guān)鍵技術(shù)包括：專有的光束質(zhì)量控制，光束半徑調(diào)整，光束腰部補(bǔ)償，視頻光束校準(zhǔn)系統(tǒng)等。
4，激光切割頭專有技術(shù)。其中包括邊緣監(jiān)控，電容高度跟蹤，切割監(jiān)控，穿透檢測等。
5.激光切割頭CAD / CAM軟件系統(tǒng)。為了協(xié)調(diào)激光切割頭的圖形轉(zhuǎn)換并簡化復(fù)雜零件的編程，編輯和修改也非常方便，因此有必要開發(fā)設(shè)計專用的CAD / CAM軟件系統(tǒng)。
6.大功率激光切割頭設(shè)計。
7.激光切割頭切割技術(shù)的研究，特別是曲面切割，鈦合金切割和厚板切割。
五、激光切割頭切割的應(yīng)用范圍：
大多數(shù)激光切割頭由數(shù)控程序控制或制成切割機(jī)器人。作為一種精密加工方法，激光切割頭幾乎可以切割所有材料，包括二維切割或薄金屬板的三維切割。
在汽車制造領(lǐng)域，車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)已被廣泛使用。德國大眾使用500W激光頭切割復(fù)雜的車身面板和各種彎曲的零件。在航空航天領(lǐng)域，激光切割頭技術(shù)主要用于切割特殊的航空材料，例如鈦合金，鋁合金，鎳合金，鉻合金，不銹鋼，氧化鈹，復(fù)合材料，塑料，陶瓷，石英等。激光切割加工的航空航天部件包括發(fā)動機(jī)火焰管，鈦合金薄壁殼體，飛機(jī)框架，鈦合金蒙皮，縱梁，尾板，直升機(jī)主旋翼，航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等。
激光頭切割的成型技術(shù)也廣泛用于非金屬材料領(lǐng)域。它不僅可以切割高硬度和脆性的材料，例如氮化硅，陶瓷，石應(yīng)等。還可以切割和加工柔性材料，例如布，紙，塑料板，橡膠等。當(dāng)用于剪裁衣服時，可以節(jié)省10％和12％的布料，并將功效提高三倍以上。
