在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè),許多金屬材料,不管它具有什么樣的硬度,都可進(jìn)形無(wú)變形切割(目前使用最先進(jìn)的激光切割加工系統(tǒng)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm)。當(dāng)然,對(duì)高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導(dǎo)體,因此激光切割加工很困難,甚至不能切割(某些難切割材料可使用脈沖波激光束進(jìn)行切割,由于極高的脈沖波峰值功率,會(huì)使材料對(duì)光束的吸收系數(shù)瞬間急劇提高)。
激光切割加工無(wú)毛刺,皺折、精度高,優(yōu)于等離子切割。對(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō),由于微機(jī)程序的現(xiàn)代化激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件 (工件圖紙也可修改),它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用;盡管它加工速度慢于模沖,但它沒(méi)有模具消耗,無(wú)需修理模具,還節(jié)約更換模具時(shí)間,從而節(jié)省加工費(fèi)用,降低產(chǎn)品成本,所以從總體上講在經(jīng)濟(jì)上更為合算。
從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計(jì)尺寸和形狀變化角度看,激光切割加工也可發(fā)揮其精確、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段,由于不需要高級(jí)模具制作工,激光切割運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也并不昂貴,因此還能顯著地降低模具制造費(fèi)用。激光切割加工模具還帶來(lái)的附加好處是模具切邊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)淺硬化層(熱影響區(qū)),提高模具運(yùn)行中的耐磨性。激光切割的無(wú)接觸特點(diǎn)給圓鋸片切割成形帶來(lái)無(wú)應(yīng)力優(yōu)勢(shì),由此提高了使用壽命。
切割精度是衡量激光切割機(jī)好壞的一個(gè)重要組成部分,事實(shí)上,金屬激光切割加工機(jī)的精度并非完全取決于設(shè)備本身,而是由多方面因素組成。
第一:我們都知道激光光束為錐形,也因此切出來(lái)的縫隙也是錐形,在這種情況下,厚度0.3MM的不銹鋼就會(huì)比2MM的切縫小的多。這就是影響金屬激光切割機(jī)切割精度的一大要素——取決于激光光束的形狀。在這種錐形的激光光束條件下,工件厚度越大,精度也就會(huì)越低,因此切縫越大。
第二:當(dāng)錐形的激光光束聚集在一起之后,此時(shí)的光斑會(huì)越變?cè)叫?,因此該激光切割的精度也變得越?lái)越高,特別是切縫的幅面也就變得越來(lái)越小。在這個(gè)時(shí)候最小的光斑可以達(dá)到0.01mm。這也是影響激光切割機(jī)切割精度的要素之一。
第三:在這樣的情況下,不同材質(zhì)的切割精度也稍有不同。即使是同一材質(zhì),如果材料的成分不同,切割的精度也會(huì)有差異。因此,工件材質(zhì)對(duì)激光切割精度也有一定的影響。
第四:其實(shí),即便是簡(jiǎn)單的工作臺(tái),高精度的工作臺(tái),也會(huì)導(dǎo)致高精度的激光切割效果。
同樣情況下,不銹鋼要比鋁的切割精度高,切面光滑一些。
激光切割加工機(jī)的切割質(zhì)量好。切口寬度窄(一般為0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1--0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1--0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5--25μm),切縫一般不需要再加工即可焊接。