无接触加工
激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有许多特点。首先,激光光能转换成惊人的热能保持在的区域内,可提供⑴狭的直边割缝;⑵l小的邻近切边的热影响区;⑶的局部变形。其次,激光束对工件不施加任何力,它是无接触切割工具,这就意味着⑴工件无机械变形;⑵无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题;⑶切割材料无须考虑它的硬度,也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材料都可以切割。再次,激光束可控性强,并有高的适应性和柔性,激光切割加工厂,因而⑴与自动化设备相结合很方便,容易实现切割过程自动化;⑵由于不存在对切割工件的限制,激光束具有无限的仿形切割能力;⑶与计算机结合,可整张板排料,节省材料。
金属激光切割机在切割铝材的应用
激光切割的优势在于能快速、准确的将铝箔加工成不同的形状,该技术优势使得激光切割设备刚实现商业化就吸引了许多航空公司。二十世纪七十年代,主要的制造商对激光切割技术进行了评估,激光切割,他们发现,激光加工产生的微裂痕对零件的疲劳特性所产生损害是不允许的。潜在的增重损害了制造业的利益,就使得激光切割技术被主要的机身制造商们束之高阁。
旋转器零部件和变速器的制造是采用大型金属坯锻造而成的。机身也包含了一些采用锻造材料的零件,但是,机身零件绝大多数采用铝板。传统上,使用7000系列锌基铝合金来进行加工,这是因为该合金具有良好的静止力度和疲劳强度。虽然7000系列铝材料很适合航空应用,但是它们不耐高温。快速加温,如焊接和激光切割等操作,会导致微裂痕。微裂痕导致疲劳强度的降低。焊接和激光切割是两种产生热致微裂痕的加工。
脉冲穿孔——采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,激光切割加工,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。一旦穿孔完成,激光切割公司,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆l破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的是光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
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