鈑金加工中的激光切割機(jī)應(yīng)用

魏松波，王 寧

平高集團(tuán)有限公司，河南平頂山 467099

據(jù)相關(guān)工業(yè)加工技術(shù)的數(shù)據(jù)研究表明，激光切割作為激光加工行業(yè)中的一項(xiàng)最重要的切割技術(shù)工藝，其占有比例可以達(dá)到70%，可見其應(yīng)用的廣泛和重要。激光切割技術(shù)是激光加工工藝中比較重要的一部分，它也是世界上公認(rèn)的比較先進(jìn)的切割工藝之一。隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展以及工業(yè)加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，激光切割技術(shù)也在隨之快速的發(fā)展與進(jìn)步，其在鈑金加工中的應(yīng)用也越來越廣泛，并發(fā)揮著其他工藝無法比擬的作用。

1 激光切割機(jī)及其相關(guān)原理概述

1）激光：作為一種相干光，它具有極好的單色性能、極高的亮度、較高的能量密、以及優(yōu)秀的方向性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在工業(yè)加工中它被廣泛地應(yīng)用于激光切割、打孔、焊接以及打標(biāo)等多方面，同時(shí)具有較大的發(fā)展空間與開發(fā)潛力；2）激光切割機(jī)：能夠廣泛并普遍被應(yīng)用于切割普通鋼板、硬質(zhì)合金和不銹鋼等諸多金屬性質(zhì)材料，以及陶瓷、玻璃、纖維板等諸多非金屬性質(zhì)物質(zhì)。激光切割機(jī)的工作體系主要分為三大重要部分：機(jī)床主機(jī)、激光器以及控制系統(tǒng)。作為整個(gè)體系的中樞部分，控制系統(tǒng)主管并協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，其主要任務(wù)在于協(xié)調(diào)并控制加工的軌跡、控制焦點(diǎn)的位置，同時(shí)注重與機(jī)、光、電等整體的調(diào)和；3）激光切割的原理：經(jīng)過聚焦后的激光束對(duì)無論怎樣堅(jiān)硬的材料都能發(fā)生上萬度的高溫，促使材料能夠在瞬間熔化與蒸發(fā)，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，達(dá)到使熔化的物質(zhì)能夠以爆炸性的方式一瞬間噴射并去除的目的。正是由于這一特殊性質(zhì)，激光切割機(jī)可以將激光束聚焦在要被加工的材料表面的某個(gè)點(diǎn)上，引發(fā)并促使激光從光能到熱能的轉(zhuǎn)換，同時(shí)在幾微妙的超短時(shí)間內(nèi)，使激光束聚集點(diǎn)的溫度快速升高至材料的熔點(diǎn)，再升高到沸點(diǎn)，使材料達(dá)到氣化的狀態(tài)，隨后形成一個(gè)小孔洞。另一方面，激光束在激光切割機(jī)的控制與操作下，按照其預(yù)設(shè)的移動(dòng)路徑進(jìn)行變化。在整個(gè)過程中，待加工材料的表面持續(xù)不斷的發(fā)生液化、氣化現(xiàn)象，并隨之在激光經(jīng)過的路程留下既細(xì)又長(zhǎng)的一道割縫。

2 激光切割技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

激光切割的速度極快、切縫較小、切口部分光滑且整齊、總體的切割質(zhì)量較好等。與傳統(tǒng)切割技術(shù)相比較，激光切割技術(shù)不存在對(duì)刀具的嚴(yán)重磨損；切割表面的熱量范圍影響比較小；切割的應(yīng)用范圍較大，不受形狀等方面的限制，比較容易實(shí)現(xiàn)數(shù)控化；實(shí)施復(fù)雜加工的時(shí)候，能夠不借助模具的支持并依然保持高質(zhì)量、高精度的完成各種鈑金加工工作。因此，很多工業(yè)制造單位已經(jīng)開始關(guān)注激光切割技術(shù)的重要作用，且在鈑金加工中逐漸積極的應(yīng)用激光切割技術(shù)。

3 激光切割技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀

我國(guó)的工業(yè)加工體系中，激光技術(shù)主要被應(yīng)用在切割、焊接、標(biāo)記以及熱處理等加工方面。我國(guó)激光切割工業(yè)的起步雖然并未晚于西方國(guó)家很多，但由于自身的基礎(chǔ)較差，所以激光加工技術(shù)還未能實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，且激光加工工業(yè)的整體發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家仍然存在較大的差距。激光切割技術(shù)是激光加工工業(yè)中最早、最多應(yīng)用的一種加工技藝，其存在、應(yīng)用與推廣皆有很大的開發(fā)空間。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展以及工業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，越來越多的鈑金加工領(lǐng)域需要開發(fā)，更多的工業(yè)城市需要建立加工技術(shù)中心，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 激光切割機(jī)在鈑金加工中的實(shí)際應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

1）激光切割能夠有效的利用編程軟件的優(yōu)點(diǎn)，極大的提高薄板型材料的利用率，減少材料的使用與浪費(fèi)，同時(shí)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度與力度，達(dá)到理想的效果。另一方面，優(yōu)化排料的這一功能性，可以省略薄板切割的開料環(huán)節(jié)，有效的降低材料的裝夾，減少加工輔助的時(shí)間。因此，促使切割方案更合理的安排，有效的提高加工效率及材料的節(jié)??；2）在日益發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境中，產(chǎn)品的開發(fā)速度即意味著市場(chǎng)。激光切割機(jī)的應(yīng)用，可以有效的減少模具的使用數(shù)量，節(jié)省新產(chǎn)品的開發(fā)周期，促進(jìn)其開發(fā)的速度與腳步。零件經(jīng)過激光切割后的質(zhì)量良好，且生產(chǎn)效率明顯提高，有助于小批量的生產(chǎn)，強(qiáng)而有力的保障了產(chǎn)品開發(fā)周期日漸縮短的市場(chǎng)氛圍，而激光切割的應(yīng)用可以對(duì)落料模的尺寸大小進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，為日后的大批量生產(chǎn)鋪墊下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；3）鈑金加工作業(yè)中，幾乎所有的板件痘需要在激光切割機(jī)上一次成形作業(yè)，并進(jìn)行直接的焊接合套，所以激光切割機(jī)的應(yīng)用減少了工序與工期，有效的提高工作效率，能夠?qū)崿F(xiàn)工人勞動(dòng)強(qiáng)度與加工成本的雙重優(yōu)化與降低，同時(shí)促進(jìn)工作環(huán)境的優(yōu)化，極大的提高研發(fā)速度與進(jìn)度，減少模具投入，有效的降低成本；4）激光切割機(jī)在鈑金加工中干的普遍應(yīng)用，能夠有效的縮短新產(chǎn)品等的加工與制造周期，極大的減少模具的投入等；極大的提高工人的加工速率，省去不必要的加工程序；同時(shí)，激光切割機(jī)在工業(yè)加工中的廣泛應(yīng)用，能夠有效的加工各種復(fù)雜的零件，提高精確度，有助于直接縮短加工周期、提高加工的精準(zhǔn)度、略去沖壓模具的更換程序，有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

5 結(jié)論

總之，激光切割機(jī)在諸多領(lǐng)域中都得到良好且廣泛地應(yīng)用，尤其是在鈑金加工中作為一種新的技術(shù)工藝方式，激光切割更是大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來，激光切割技術(shù)在生產(chǎn)與生活中也一定會(huì)獲得更多的肯定，其應(yīng)用前景與發(fā)展前景均十分廣泛。隨著社會(huì)工業(yè)的不斷發(fā)展以及激光加工技術(shù)的進(jìn)步，激光切割技術(shù)必然會(huì)成為鈑金加工技術(shù)應(yīng)用中的重要加工手段，因此，值得廣大同行的關(guān)注與重視，在實(shí)際生產(chǎn)中予以大力的推廣。

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