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1、激光切割技术激光切割技术 工设工设0702 李小星李小星 16什么是激光切割技术？什么是激光切割技术？激光切割是用聚焦镜将激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在激光束聚焦在材料表面使材料熔化材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着随着CO2激光器及数控技术的不断完善和激光器及数控技术的不断完善和发展发展,目前已成为工业上板材切割的一种先目前已成为工业上板材切
2、割的一种先进的加工方法。进的加工方法。激光切割机激光切割机CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是：激光切割技术比其他方法的明显优点是：（1）切割质量好。切口宽度窄（一般为）切割质量好。切口宽度窄（一般为0.1-0.5mm）、精度高（一般孔中心距误差）、精度高（一般孔中心距误差0.1-0.4mm,轮廓轮廓尺寸误差尺寸误差0.1-0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般）、切口表面粗糙度好（一般Ra为为12.5-25m）,切缝一般不需要再加工即可焊接。切缝一般不需要再加工即可焊接。（2）切割速度快。例如采用）切割速度快。例如采用2KW激光功率激光功率,8mm厚厚的碳钢切割速度为的碳钢切割速度为1.6
3、m/min；2mm厚的不锈钢切割速度厚的不锈钢切割速度为为3.5m/min,热影响区小热影响区小,变形极小。变形极小。（3）清洁、安全、无污染。大大改善了操作人员的）清洁、安全、无污染。大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特
4、别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速,应用日益应用日益广泛的一种先进加工方法。广泛的一种先进加工方法。CO2激光切割的工业应用激光切割的工业应用 世界第一台世界第一台CO2激光切割机是二十世纪七十年代的诞激光切割机是二十世纪七十年代的诞生的。三十多年来生的。三十多年来,由于应用领域的不断扩大由于应用领域的不断扩大,CO2激光切激光切割机不断改进割机不断改进,目前国际国内已有多家企业从事生产各种目前国际国内已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求激光切割机以满足市场的需求,有二维平板切割机、有二维平板切割机、三维空间曲线切割机、管子切割机
5、等。国外知名企业有德三维空间曲线切割机、管子切割机等。国外知名企业有德国国Trumpf公司、意大利公司、意大利Prima公司、瑞士公司、瑞士Bystronic公司、公司、日本日本Amada公司、公司、MAZAK公司、公司、NTC公司、澳大利亚公司、澳大利亚HG Laser Lab公司等。目前国内能提供平板切割机的企公司等。目前国内能提供平板切割机的企业有上海团结普瑞玛公司、沈阳普瑞玛公司、济南捷迈公业有上海团结普瑞玛公司、沈阳普瑞玛公司、济南捷迈公司、武汉楚天公司等。根据美国激光工业应用权威杂志司、武汉楚天公司等。根据美国激光工业应用权威杂志“Industrial Laser Solution
6、”2000年度报告统计：年度报告统计：1999年全世界共销售的激光切割系统（主要是年全世界共销售的激光切割系统（主要是CO2激光切割系激光切割系统）为统）为3325台台,共共11.74亿美元。据不完全统计我国目前每亿美元。据不完全统计我国目前每年生产年生产CO2激光切割机近激光切割机近100台台,共共1.5亿元人民币。虽然亿元人民币。虽然激光切割的发展趋势较快激光切割的发展趋势较快,但应用水平与发达国家相比差但应用水平与发达国家相比差距较大。至距较大。至2003年我国已在工业生产中使用的年我国已在工业生产中使用的CO2激光激光切割系统累计已达切割系统累计已达500台左右台左右,约占全世界正运行
7、系统总量约占全世界正运行系统总量的的1.5%。激光切割的一激光切割的一些产品些产品CO2激光切割系统的购置着主要是两类激光切割系统的购置着主要是两类 一类是大中型制造企业一类是大中型制造企业,这些企业生产的产品这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料中有大量板材需要下料、切料,并且具有较强的经并且具有较强的经济和技术实力；济和技术实力；另一类单位是加工站（国外称另一类单位是加工站（国外称Job Shop）,加工站是专门对外承接加工站是专门对外承接激光加工激光加工业务的业务的,自身无主自身无主导产品。它的存在一方面可满足一些中小企业加导产品。它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需要；一方面
8、在初期对推广应用激光切割技工的需要；一方面在初期对推广应用激光切割技术起到宣传示范的作用。术起到宣传示范的作用。1999年美国全国共有激年美国全国共有激光加工站光加工站2700家家,其中其中51%从事激光切割工作。八从事激光切割工作。八十年代我国激光加工站主要从事激光热处理工作十年代我国激光加工站主要从事激光热处理工作,九十年代后九十年代后,激光切割及攻站逐步增加。在此基础激光切割及攻站逐步增加。在此基础上随着我国大中型企业体制改革的深入和经济实上随着我国大中型企业体制改革的深入和经济实力的增强力的增强,越来越多的企业将采用越来越多的企业将采用CO2激光切割技激光切割技术。术。目前适合采用目前
9、适合采用CO2激光切割的产品大体上激光切割的产品大体上可归纳为三类：可归纳为三类：第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件,特别是轮特别是轮廓形状复杂廓形状复杂,批量不大批量不大,一般厚度一般厚度;12mm的低碳钢、的低碳钢、;6mm厚的不锈钢厚的不锈钢,以节省制造模具的成本与周期。已采用的典型产品有：自动电梯结构以节省制造模具的成本与周期。已采用的典型产品有：自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。织机械零
10、件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢（一般厚度第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢（一般厚度3mm）或非金属材料（一般厚度或非金属材料（一般厚度20mm）的图案、标记、字体等。如艺术照）的图案、标记、字体等。如艺术照相册的图案相册的图案,公司、单位、宾馆、商场的标记公司、单位、宾馆、商场的标记,车站、码头、公共场所车站、码头、公共场所的中英文字体。的中英文字体。第三类：要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包第三类：要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版装印刷行业用的模切版,它要求在它要求在20mm厚的木模板上切出缝
11、宽为厚的木模板上切出缝宽为0.70.8mm的槽的槽,然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上,切下各切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近年来应用的一个新领域是石油筛缝种已印刷好图形的包装盒。国内近年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵管。为了挡住泥沙进入抽油泵,在壁厚为在壁厚为69mm的合金钢管上切出的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝宽的均匀切缝,起割穿孔处小孔直径不能起割穿孔处小孔直径不能0.3mm,切割技术难度切割技术难度大大,已有不少单位投入生产已有不少单位投入生产。我国激光切割技术的发展现状 我国自1985年以来，更以每年25%以上的速度增长。由于我国激光工业基础较差，激光加工技术的应用尚不普遍，激光加工整体水平与先进国家相比仍有较大差距，相信随着激光加工技术的不断进步，这些障碍和不足会得到解决。激光切割技术必将成为21 世纪不可缺少的重要的钣金加工手段。激光切割加工广阔的应用市场，加上现代科学技术的迅猛发展，使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行不断探入的研究，推动着激光切割技术不断地向前发展 THE END 谢谢 谢谢
激光切割技术 李小星
