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激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制,激光切割只能切割厚度較低的板材和管材,工件厚度的增加,切割速度明顯下降。
激光切割設(shè)備費用高,一次性投資大。激光切割的應(yīng)用范圍大多數(shù)激光切割機都由數(shù)控程序進行控制操作或做成切割機器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。
在汽車制造領(lǐng)域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。激光淬火技術(shù)可對各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進行表面強化。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復(fù)雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。如氮化硅、陶瓷、石英等;柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等。
激光混合焊接技術(shù)具有顯著的優(yōu)點。對于激光混合,優(yōu)點主要體現(xiàn)在:更大的熔深/較大縫隙的焊接能力;焊縫的韌性更好,通過添加輔助材料可對焊縫晶格組織施加影響;無燒穿時焊縫背面下垂的現(xiàn)象;適用范圍更廣;借助于激光替換技術(shù)投資較少。激光熔凝淬火技術(shù)是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上,由于基材內(nèi)部導(dǎo)熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結(jié)晶的工藝過程。對于激光MIG惰性氣體保護焊混合,優(yōu)點主要體現(xiàn)在:較高的焊接速度;熔焊深度大;產(chǎn)生的焊接熱少;焊縫的強度高;焊縫寬度??;焊縫凸出小。從而使得整個系統(tǒng)的生產(chǎn)過程穩(wěn)定性好,設(shè)備可用性好;焊縫準備工作量和焊接后焊縫處理工作量小;焊接生產(chǎn)工時短、費用低、生產(chǎn);具有很好的光學(xué)設(shè)備配置性能。
但是,激光混合焊接在電源設(shè)備方面的投資成本相對較高。激光熔凝層比激光淬火層的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。隨著市場的進一步擴大,電源設(shè)備的價格也將會有所下降,并將使激光混合焊接技術(shù)在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。至少激光混合焊接技術(shù)在鋁合金材料的焊接中是一種非常合適的焊接工藝,將在較長的時期內(nèi)成為主要的焊接生產(chǎn)工具
激光熔覆技術(shù)目前已應(yīng)用于各大領(lǐng)域。②切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為最后一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。需求量很大,包括航天航空、軌道交通、冶金石化、工程機械等。在各類鉆具、截齒、軋輥、球閥、閥座和閥桿等各種易損件上,許多傳統(tǒng)表面處理技術(shù)處理后,硬質(zhì)材料易剝落,使用壽命不長?,F(xiàn)利用激光熔覆增材制造技術(shù),可完全避免此類問題。激光熔覆技術(shù)目前已應(yīng)用各類材質(zhì)。用激光熔覆強化鋁合金表面,提高硬度和耐磨性,打開了鋁合金作為摩擦副運動零部件的應(yīng)用。激光熔覆技術(shù)替代鍍硬鉻工藝,解決了后者涂層與基體的結(jié)合強度弱、易脫落、環(huán)保等問題。
常用硬質(zhì)合金涂層材料:鐵基硬質(zhì)合金,鈷基耐磨合金,鎳基高溫合金,鎳基高溫合金加WC陶瓷顆粒材料作為加強項,鈷基合金加WC陶瓷顆粒材料作為加強項。
光纖激光器取代CO2激光器核心優(yōu)勢在哪
光纖激光切割既提供了CO2激光切割可實現(xiàn)的切割速度和質(zhì)量,而且維護和操作成本顯著降低。
光纖切割技術(shù)能效性高,憑借光纖激光完整的固態(tài)數(shù)字模塊、單一設(shè)計,光纖激光切割系統(tǒng)擁有高于CO2激光切割的電光轉(zhuǎn)換效率。2)熔化切割,激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。對于CO2切割系統(tǒng)的各個電源單元來說,實際一般利用率約為8%至10%,而光纖激光切割系統(tǒng)電源效率大約在25%至30%間。
光纖激光具有短波長的特性,從而提高切割材料對光束的吸收性,并且能夠切割如黃銅和銅以及非導(dǎo)電性材料。更加集中的光束產(chǎn)生較小的焦點和較深的焦深,這樣光纖激光可以快速切割較薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。
CO2氣體激光系統(tǒng)需要定期維護,反射鏡需要維護和校準,諧振腔需要定期維護;而光纖激光切割解決方案幾乎不需要任何維護。和CO2切割系統(tǒng)相比,光纖切割解決方案更加緊湊,并且對生態(tài)環(huán)境的影響小,所以需要更少冷卻,而且能源消耗明顯降低