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1、激光切割技术激光切割技术 laser beam cutting小组成员：汪祥，田浩，小组成员：汪祥，田浩， 赖永西，庞金刚赖永西，庞金刚激光的开展史“受激1917年爱因斯坦提出辐射的概念，奠定了激光的实际根底。1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇异的景象，当他们将闪光灯泡嗦发射的光照在一种稀土的晶体上时，晶体的分子会发出艳丽的，一直会聚在一同的强光，由此他们提出了“激光原理，受激辐射可以得到一种单色性、亮度有很高的新型光源。1958年，贝尔实验的肖洛和汤斯发表了关于激光器的经典实际，奠定了激光开展的根底。1960年7月8日，美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器，梅曼利用红宝石作发光资
2、料，用发光度很高的脉冲氙灯作发光源，获得了人类有史以来的第一束激光，从而人们获得了性质和电磁波类似而频率稳定的光源，研讨现代化光通讯时代也从此开场了，激光的英文简称是“LASER,意思是“受激发射的光放大。1965年第一台可产生的大功率激光器二氧化碳激光器诞生。1967年第一台X射线激光器研制胜利。2019年，美国麻省理工研讨人员研制胜利了原子激光器。5中国第一台激光器中国第一台激光器1961什么是激光切割技术？什么是激光切割技术？定义：利用聚焦后的激光束作为主要热源的定义：利用聚焦后的激光束作为主要热源的 热切割方法。热切割方法。运用学科：机械工程一级学科；切削加运用学科：机械工程一级学科；
3、切削加工工艺与设备二级学科；特种加工工工工艺与设备二级学科；特种加工工艺三级学科艺三级学科激光的特点激光主要有四大特点a:激光底高亮度，激光器的亮度更高可高达1011W/cm2Sr。不仅如此，具有高亮度的光速经透镜聚集后，能在焦点产生数千度乃至上万度的高温，这就使其能够可加工几乎一切的资料。b:激光的高方向性，能在有效的传送很长的间隔的同时，还没，还能保证聚焦得到极高的功率密度，这两点都是激光加工的重要条件。c:激光的高单色性，由于激光的单色性较高，从而能保证光束能准确的聚焦在焦点上，得到很高的功率密度。d:激光的高相关性，相关性主要描画光波各个部分的相位关系，正是激光具有如上所述的奇特特性，
4、因此在工业加工得到了广泛的运用。根本原理根本原理 该技术采用激光束照射到钢板外该技术采用激光束照射到钢板外表时释放的能量来使不锈钢熔化并表时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。激光源普通用二氧化碳激光蒸发。激光源普通用二氧化碳激光束，任务功率为束，任务功率为5002500瓦。该瓦。该功率的程度比许多家用电暖气所需功率的程度比许多家用电暖气所需求的功率还低，但是，经过透镜和求的功率还低，但是，经过透镜和反射镜，激光束聚集在很小的区域。反射镜，激光束聚集在很小的区域。能量的高度集中可以进展迅速部分能量的高度集中可以进展迅速部分加热，使不锈钢蒸发。此外，由于加热，使不锈钢蒸发。此外，由于能量非常集中，所
5、以，仅有少量热能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所呵斥的变传到钢材的其它部分，所呵斥的变形很小或没有变形。利用激光可以形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂外形的坯料，非常准确地切割复杂外形的坯料，所切割的坯料不用再作进一步的处所切割的坯料不用再作进一步的处置。置。简介简介 利用激光切割设备利用激光切割设备可切割可切割4mm以下的不以下的不锈钢，在激光束中加锈钢，在激光束中加氧气可切割氧气可切割20mm厚厚的碳钢，但加氧切割的碳钢，但加氧切割后会在切割面构成薄后会在切割面构成薄薄的氧化膜。切割的薄的氧化膜。切割的最大厚度可添加到最大厚度可添加到20mm，但切割部件，但
6、切割部件的尺寸误差较大。的尺寸误差较大。 激光切割技术优点激光切割技术优点l切割切割质量好量好 切口切口宽度窄普通度窄普通为0.1-0.5m 激激光切割工程光切割工程m、精度高普通孔中心距、精度高普通孔中心距误差差0.1-0.4mm，轮廓尺寸廓尺寸误差差0.1-0.5mm、切口外表、切口外表粗糙度好普通粗糙度好普通Ra为12.5-25m，切，切缝普通不普通不需求再加工即可需求再加工即可焊接。接。l切割速度快切割速度快 例如采用例如采用2KW激光功率，激光功率，8mm厚厚的碳的碳钢切割速度切割速度为1.6m/min；2mm厚的不厚的不锈钢切切割速度割速度为3.5m/min，热影响区小，影响区小，
7、变形极小。形极小。l清清洁、平安、无、平安、无污染染 大大改善了操作人大大改善了操作人员的任的任务环境。当然就精度和切口外表粗糙度而言，境。当然就精度和切口外表粗糙度而言，CO2激光切割不能激光切割不能够超越超越电加工；就切割厚度而加工；就切割厚度而言言难以到达火焰和等离子切割的程度。但是就以以到达火焰和等离子切割的程度。但是就以上上显著的著的优点足以点足以证明：明：CO2激光切割曾激光切割曾经和正和正在取代一部分在取代一部分传统的切割工的切割工艺方法，特方法，特别是各种是各种非金属非金属资料的切割。它是开展迅速，运用日益广料的切割。它是开展迅速，运用日益广泛的一种先泛的一种先进加工加工 激光
8、切割工程激光切割工程图方法。方法。 激光切割的工业运用切割系统为3325台，共11.74亿美圆。据不完全统计中国目前每年消费CO2激光切割机近100台，共1.5亿元人民币。虽然激光切割的开展趋势较快，但运用程度与兴隆国家相比差距较大。至2019年中国已在工业消费中运用的CO2激光切割系统累计已达500台左右，约占全世界正运转系统总量的1.5%概略概略 世界第一台世界第一台CO2激光切割机激光切割机是二十世是二十世纪七十年代的七十年代的诞生的。生的。三十多年来，由于运用三十多年来，由于运用领域的域的不断不断扩展，展，CO2激光切割机不激光切割机不断改良，目前国断改良，目前国际国内已有多国内已有多
9、家企家企业从事消从事消费各种各种CO2激光激光切割机以切割机以满足市足市场的需求，有的需求，有二二维平板切割机、三平板切割机、三维空空间曲曲线切割机、管子切割机等。国切割机、管子切割机等。国外知名企外知名企业有德国有德国Trumpf公司、公司、意大利意大利Prima公司、瑞士公司、瑞士Bystronic公司、日本公司、日本Amada公司、公司、MAZAK公司、公司、NTC公司、公司、澳大利澳大利亚HG Laser Lab公司等。公司等。目前国内能提供平板切割机的目前国内能提供平板切割机的企企业有上海有上海团结普瑞普瑞玛公司、公司、沈阳普瑞沈阳普瑞玛公司、公司、济南捷南捷迈公公司、武司、武汉楚天
10、公司等。根据美楚天公司等。根据美国激光工国激光工业运用运用权威威杂志志“Industrial Laser Solution2000年度年度报告告统计：2019年全年全世界共世界共销售的激光切割系售的激光切割系统主要是主要是CO2激光激光 激光切割系统的购置激光切割系统的购置单位：一类是大中型制造企业，这些企业消费的产品中有大量板材需求下料、切料，并且具有较强的经济和技术实力； 另一类单位是加工站国外称Job Shop,加工站是专门对外承接激光加工业务的，本身无主导产品。它的存在一方面可满足一些中小企业加工的需求；一方面在初期对推行运用激光切割技术起到宣传示范的作用。2019年美国全国共有激光加
11、工站2700家，其中51%从事激光切割任务八十年代中国激光加工站主要从事激光热处置任务，九十年代后，激光切割及攻站逐渐添加。在此根底上随着中国大中型企业体制改革的深化和经济实力的加强，越来越多的企业将采用CO2激光切割技术。 从目前国内运用情况分析，CO2激光切割广泛运用于12mm厚的低碳钢板；6mm厚的不锈钢板及；20mm厚的非金属资料。对于三维空间曲线的切割，在汽车、航空工业中也开场获得了运用。 激光切割的产品的分类第一类从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件，特别是轮廓外形复杂，批量不大，普通厚度；12mm的低碳钢、；6mm厚的不锈钢，以节省制造模具的本钱与周期。已采用的典型产品有：自动
12、电梯构造件、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、工程机械构造件、大电机硅钢片等。第二类装饰、广告、效力行业用的不锈钢普通厚度3mm或非金属资料普通厚度20mm的图案、标志、字体等。如艺术照相册的图案，公司、单位、宾馆、商场的标志，车站、码头、公共场所的中英文字体。第三类要求均匀切缝的特殊零件。最广泛运用的典型零件是包装印刷行业用的模切版，它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.70.8mm的槽，然后在槽中镶嵌刀片。运用时装在模切机上，切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近年来运用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵，在壁厚为69mm的合金钢管上切出0
13、.3mm宽的均匀切缝，起割穿孔处小孔直径不能0.3mm，切割技术难度大，已有不少单位投入消费。I:激光切割打标一体机演示 加工视频流畅_320x240_2.00M_h.264.avi激光切割打标一体机演示 加工视频流畅_320x240_2.00M_h.264.avi国外除上述运用外，还在不断扩展其运用领域。 1采用三维激光切割系统或配置工业机器人，切割空间曲线，开发各种三维切割软件，以加快从画图到切割零件的过程。 2为了提高消费效率，研讨开发各种公用切割系统，资料保送系统，直线电机驱动系统等，目前切割系统的切割速度已超越100m/min。 3为扩展工程机械、造船工业等的运用，切割低碳钢厚度已超
14、越30mm，并特别留意研讨用氮气切割低碳钢的工艺技术，以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩展CO2激光切割的工业运用领域,处理新的运用中一些技术难题依然是工程技术人员的重要课题。各类激光切割机激光设备切割布料激光的运用目前激光曾经广泛运用 激光焊接、激光打孔、激光切割、激光淬火、激光热处置、激光熔覆、激光外表改性、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光制膜、激光薄膜加工、激光光刻、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。 22激光全息防伪人民币建国50周年留念币23v激光内雕技术将脉冲强激光在透明体内部聚焦，产生微米量级大小的汽化微裂纹，经过计算机控制微裂纹在玻璃体内的空间位置，使这些微裂纹三维陈列而构成立体图像。激光产品2526
