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企業(yè)新聞

光纖激光切割的精密度可以逆天到什么程度

來源:銳科光纖激光器2017-03-29 我要評論(0 )   

激光切割,是上世紀(jì)末本世紀(jì)初,新興的一種板材加工技術(shù)。經(jīng)過國內(nèi)外近20多年的不斷技術(shù)更新和工藝發(fā)展,激光切割工藝及激光切割設(shè)備,正被廣大板材加工企業(yè)所熟悉和接...

激光切割,是上世紀(jì)末本世紀(jì)初,新興的一種板材加工技術(shù)。經(jīng)過國內(nèi)外近20多年的不斷技術(shù)更新和工藝發(fā)展,激光切割工藝及激光切割設(shè)備,正被廣大板材加工企業(yè)所熟悉和接受,并以其加工效率高、加工精度高、切割斷面質(zhì)量好、可進(jìn)行三維切割加工等諸多優(yōu)勢逐步取代等離子切割、水切割、火焰切割、數(shù)控沖床等傳統(tǒng)板材加工手段。


激光切割的市場應(yīng)用
 
根據(jù)激光發(fā)生器的不同,目前市面上激光切割技術(shù)大致可分為三種:CO2激光切割,固體(YAG)激光切割和光纖激光切割。

按照目前的發(fā)展趨勢來看,光纖激光器以其良好的光束質(zhì)量、穩(wěn)定的輸出功率和易于維護(hù)的特性,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工領(lǐng)域,并逐漸取代CO2 、YAG等激光器。

隨著生活和工業(yè)應(yīng)用的金屬材料使用越來越多,利用光纖激光器進(jìn)行切割的使用范圍也越來越廣泛。無論是鈑金加工、航空、電子、電器、汽車、精密配件,甚至是日常生活中的工藝禮品、廚具等行業(yè)都會應(yīng)用到激光切割技術(shù)。在加工行業(yè)發(fā)展迅速的今天,不銹鋼、碳鋼、鋁、鍍鋅板、鐵等金屬材料也能進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、高效益的切割。   

光纖激光切割的性能優(yōu)勢
 
切割工藝先進(jìn)

光纖激光器切割的原理是:激光器在切割過程中輸出高能量密度的激光束,并聚集在工件表面上,使工件上被超細(xì)焦點(diǎn)光斑照射的區(qū)域瞬間熔化和氣化,通過數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)移動光斑照射位置而實(shí)現(xiàn)自動切割。


(圖為:利用光纖激光器切割的樣品)


光纖激光切割技術(shù)僅在近3到5年內(nèi)出現(xiàn),是目前國際上
最先進(jìn)的激光切割技術(shù)之一,目前沒有任何的其他切割工藝可以超越它。

 

機(jī)器性價(jià)比高

光纖激光器應(yīng)該屬于目前性價(jià)比最高的切割金屬激光器,使用壽命會長達(dá)數(shù)萬小時(shí)之久,而且在使用的過程當(dāng)中除了人為因素以外,系統(tǒng)本身的故障率很小,即使在長時(shí)間的工作壓力之下,也不會產(chǎn)生任何震動或者其他的不良影響,相比于CO2激光系統(tǒng)的反射鏡和諧振腔需要定期維護(hù),實(shí)在是省下了不少維護(hù)成本。

同時(shí),由于激光切割具有很高的修整能力和適應(yīng)生產(chǎn)能力的需求變化,加工出來的工件不需要進(jìn)一步的拋光、去毛刺、整理等處理,從生產(chǎn)上來說,節(jié)省了進(jìn)一步的人工費(fèi)用和加工費(fèi)用,大大的提高了生產(chǎn)效率。

(圖為:利用光纖激光器切割的樣品)


有數(shù)據(jù)顯示:光纖切割系統(tǒng)整體消耗的能源比CO2切割系統(tǒng)少約3至5倍,使得能效提高至大于86%。切割厚至6mm的材料時(shí),1.5kW光纖激光切割系統(tǒng)的切割速度相當(dāng)于3kW二氧化碳激光切割系統(tǒng)的切割速度。

操作過程方便

光纖激光器的所有信息傳播和能量傳播都是通過光纖來傳輸?shù)?,通過這種方式來進(jìn)行傳輸最大的好處就是節(jié)省了很多的人力物力。

對于操作人員來說要求不算很高,只需要機(jī)械制圖人員將圖紙輸入到電腦操控臺,然后操作工將板材上料到機(jī)床上,啟動開機(jī)按鈕就可以完成加工了,而且在使用設(shè)備之前不用做任何光路的調(diào)整,就可以輕松地將能量傳遞到激光器當(dāng)中。

當(dāng)然,在選購光纖激光器制造商時(shí),大家也要認(rèn)準(zhǔn)其品牌質(zhì)量和服務(wù),選擇有配套詳細(xì)說明書和完善售后培訓(xùn)服務(wù)的制造商。

機(jī)械體積小巧

對于光纖激光器來說,它的核心部件只有一個(gè)——發(fā)射激光的激光器,而且激光器的制作體積非常小巧,不會像其他同類型的切割產(chǎn)品一樣占據(jù)大量的空間。

拿銳科可以用于金屬切割的光纖激光器尺寸舉例來看:

銳科50w-750w中功率單模連續(xù)光纖激光器的尺寸一般均為450*240*680mm(含把手),重量不到50kg。



而銳科1000w-6000w的高功率多模連續(xù)光纖激光器的重量也在150-400kg不等。(具體參數(shù)以各產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表為準(zhǔn))



這樣輕便的尺寸大小和重量,更方便于機(jī)器的擺放和運(yùn)輸。

銳科激光器切割精密實(shí)測

目前,光纖激光的應(yīng)用已從大尺寸的粗糙加工,慢慢擴(kuò)展到小尺寸、高精度的領(lǐng)域。從使用高功率激光器切割20mm以上厚度較大圖形的碳鋼板,到使用低至幾百瓦的中功率激光器,對1mm以下薄材料進(jìn)行精細(xì)的加工都可以使用到光纖激光器來進(jìn)行精密的切割。

那么,光纖激光器切割的精度到底可以到多細(xì)?多???多精確?

今天就用實(shí)際測試的結(jié)果告訴你。
 

準(zhǔn)備材料
測試機(jī)器:
中功率單模連續(xù)光纖激光器
機(jī)器型號:銳科RFL-C500
測試對象:0.5mm板材
切縫寬度測試
使用特定配置的切割頭,切割0.5mm板材,能夠獲得的最小切縫條紋之間的距離為0.1mm。



切割圓孔測試


切割0.5mm板材,切割出的最小圓形直徑為0.45mm左右,也即,使用特定光學(xué)配置的切割頭配合銳科RFL-C500連續(xù)光纖激光器能夠切割出的最小直徑為0.45mm圓。



實(shí)測切割直徑1.246(mm)
設(shè)置切割直徑1(mm)

實(shí)測切割直徑1.013(mm)
設(shè)置切割直徑0.8(mm)



實(shí)測切割直徑0.831(mm)
設(shè)置切割直徑0.6(mm)

實(shí)測切割直徑0.441(mm)
設(shè)置切割直徑0.05(mm)

實(shí)測切割直徑0.456(mm)
設(shè)置切割直徑0.04(mm)

切割圖案測試

使用銳科連續(xù)中功率激光器能夠?qū)崿F(xiàn)小圖形的精密加工,充分利用光纖激光器聚焦光斑小、單模等優(yōu)勢,使材料切縫兩側(cè)的熱影響區(qū)減少到了最低,所以才能夠切割出非常細(xì)的條紋。即使50倍放大后,圖案也依然清晰分明。

20倍放大后



30倍放大后


50倍放大后


再來看看整體的效果,即使在直徑不到12mm的板材上進(jìn)行圖案的切割,切口也可保持光潔,圖案細(xì)節(jié)清晰。





12mm是什么概念?舉個(gè)例子:現(xiàn)在我們用的五毛錢硬幣直徑也有20.5mm了,一毛錢硬幣直徑也有19mm,而激光切割卻可以在不到12mm的鋼板上切割出如此精致的圖案。






最后,我們來了解一下,以上測試時(shí)的這臺型號為RFL-C500的光纖激光器所屬的銳科中功率單模連續(xù)光纖激光器系列產(chǎn)品情況。

中功率單模連續(xù)光纖激光器系列  50W-750W

銳科新一代激光器具有更高的電光轉(zhuǎn)換效率(>30%),更好、更穩(wěn)定的光束質(zhì)量,更強(qiáng)大的抗高反能力,同時(shí)引入優(yōu)化的第二代光纖傳輸系統(tǒng),保證在厚板切割方面,達(dá)到更穩(wěn)定、更精密的切割效果。該機(jī)器能適用于多種應(yīng)用場合:切割、焊接、打孔、醫(yī)療器件加工等,切割的板材切縫窄且斷面光亮,相對于同類型激光器優(yōu)勢明顯。

除碳鋼材料外,激光器功率越高則切割能力和效率也會越高,在精密切割的過程中,還可以使用高功率脈沖激光器進(jìn)行厚度更高的材料的切割?!?br />
高功率多模連續(xù)光纖激光器系列 1000W——6000W


具有電光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、能量密度高、調(diào)制頻率寬、可靠性高、壽命長、運(yùn)行免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于焊接、精密切割、融覆、表面處理、3D打印等領(lǐng)域。其光纖輸出特性,使其更易于與機(jī)器人集成為柔性制造裝備,滿足三維加工的需求。

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銳科光纖激光器激光切割應(yīng)用案例
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