光纤激光切割的精密度可以逆天到什么程度
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发布日期: 2017-05-08
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激光切割,是上世纪末本世纪初,新兴的一种板材加工技术。经过国内外近20多年的不断技术更新和工艺发展,

激光切割,是上世纪末本世纪初,新兴的一种板材加工技术。经过国内外近20多年的不断技术更新和工艺发展,激光切割工艺及激光切割设备,正被广大板材加工企业所熟悉和接受,并以其加工效率高、加工精度高、切割断面质量好、可进行三维切割加工等诸多优势逐步取代等离子切割、水切割、火焰切割、数控冲床等传统板材加工手段。

 

激光切割的市场应用

根据激光发生器的不同,目前市面上激光切割技术大致可分为三种:CO2激光切割,固体(YAG)激光切割和光纤激光切割。

按照目前的发展趋势来看,光纤激光器以其良好的光束质量、稳定的输出功率和易于维护的特性,被广泛应用于工业加工领域,并逐渐取代CO2 、YAG等激光器。

随着生活和工业应用的金属材料使用越来越多,利用光纤激光器进行切割的使用范围也越来越广泛。无论是钣金加工、航空、电子、电器、汽车、精密配件,甚至是日常生活中的工艺礼品、厨具等行业都会应用到激光切割技术。在加工行业发展迅速的今天,不锈钢、碳钢、铝、镀锌板、铁等金属材料也能进行快速、准确、高效益的切割。   

 

光纤激光切割的性能优势 

切割工艺先进

光纤激光器切割的原理是:激光器在切割过程中输出高能量密度的激光束,并聚集在工件表面上,使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化,通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。

(图为:利用光纤激光器切割的样品)

光纤激光切割技术仅在近3到5年内出现,是目前国际上最先进的激光切割技术之一,目前没有任何的其他切割工艺可以超越它。

机器性价比高

光纤激光器应该属于目前性价比最高的切割金属激光器,使用寿命会长达数万小时之久,而且在使用的过程当中除了人为因素以外,系统本身的故障率很小,即使在长时间的工作压力之下,也不会产生任何震动或者其他的不良影响,相比于CO2激光系统的反射镜和谐振腔需要定期维护,实在是省下了不少维护成本。
同时,由于激光切割具有很高的修整能力和适应生产能力的需求变化,加工出来的工件不需要进一步的抛光、去毛刺、整理等处理,从生产上来说,节省了进一步的人工费用和加工费用,大大的提高了生产效率。

(图为:利用光纤激光器切割的样品)

有数据显示:光纤切割系统整体消耗的能源比CO2切割系统少约3至5倍,使得能效提高至大于86%。切割厚至6mm的材料时,1.5kW光纤激光切割系统的切割速度相当于3kW二氧化碳激光切割系统的切割速度。

操作过程方便
光纤激光器的所有信息传播和能量传播都是通过光纤来传输的,通过这种方式来进行传输最大的好处就是节省了很多的人力物力。

对于操作人员来说要求不算很高,只需要机械制图人员将图纸输入到电脑操控台,然后操作工将板材上料到机床上,启动开机按钮就可以完成加工了,而且在使用设备之前不用做任何光路的调整,就可以轻松地将能量传递到激光器当中。
当然,在选购光纤激光器制造商时,大家也要认准其品牌质量和服务,选择有配套详细说明书和完善售后培训服务的制造商。

机械体积小巧
对于光纤激光器来说,它的核心部件只有一个——发射激光的激光器,而且激光器的制作体积非常小巧,不会像其他同类型的切割产品一样占据大量的空间。
拿锐科可以用于金属切割的光纤激光器尺寸举例来看:
锐科50w-750w中功率单模连续光纤激光器的尺寸一般均为450*240*680mm(含把手),重量不到50kg。

而锐科1000w-6000w的高功率多模连续光纤激光器的重量也在150-400kg不等。(具体参数以各产品技术参数表为准)

这样轻便的尺寸大小和重量,更方便于机器的摆放和运输。

锐科激光器切割精密实测


目前,光纤激光的应用已从大尺寸的粗糙加工,慢慢扩展到小尺寸、高精度的领域。从使用高功率激光器切割20mm以上厚度较大图形的碳钢板,到使用低至几百瓦的中功率激光器,对1mm以下薄材料进行精细的加工都可以使用到光纤激光器来进行精密的切割。

那么,光纤激光器切割的精度到底可以到多细?多小?多精确?

今天就用实际测试的结果告诉你。 

准备材料测试机器:
中功率单模连续光纤激光器
机器型号:锐科RFL-C500
测试对象:0.5mm板材
 

切缝宽度测试


使用特定配置的切割头,切割0.5mm板材,能够获得的最小切缝条纹之间的距离为0.1mm。


切割圆孔测试

切割0.5mm板材,切割出的最小圆形直径为0.45mm左右,也即,使用特定光学配置的切割头配合锐科RFL-C500连续光纤激光器能够切割出的最小直径为0.45mm圆。

 

实测切割直径1.246(mm)
设置切割直径1(mm)

 

实测切割直径1.013(mm)
设置切割直径0.8(mm)


实测切割直径0.831(mm)
设置切割直径0.6(mm)

 

实测切割直径0.441(mm)

设置切割直径0.05(mm)

 

实测切割直径0.456(mm)
设置切割直径0.04(mm)

切割图案测试

使用锐科连续中功率激光器能够实现小图形的精密加工,充分利用光纤激光器聚焦光斑小、单模等优势,使材料切缝两侧的热影响区减少到了最低,所以才能够切割出非常细的条纹。即使50倍放大后,图案也依然清晰分明。

20倍放大后

30倍放大后

50倍放大后

再来看看整体的效果,即使在直径不到12mm的板材上进行图案的切割,切口也可保持光洁,图案细节清晰。



12mm是什么概念?举个例子:现在我们用的五毛钱硬币直径也有20.5mm了,一毛钱硬币直径也有19mm,而激光切割却可以在不到12mm的钢板上切割出如此精致的图案。

 


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