三维激光切割的发展形势以及未来趋势介绍!
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【成都激光切割】随着激光配套设备(导光系统、调焦系统等)的不断完善,三维激光切割技术从20世纪80年代起在国外开始了大规模应用。我国对二维激光切割技术的研究较早,但由于种种原因,三维切割技术无论理论研究还是实际应用,都远落后于发达国家,亟需走从国外引进技术和自主研发相结合之道路来改变这一现状。
三维表面的切割一般需要五轴。作为一种非接触的光加工,激光切割质量受到诸多因素影响,就设备硬件操作而言,主要包括光束传输、喷嘴类型、辅助气体种类和压力、光束聚焦、光束偏移和进给速度等。
三维激光切割**大的特点就是柔性高,尤其适合小批量的三维钣金材料的切割。其高柔性主要表现在两个方面:
1)对材料的适应性强,激光切割机通过数控程序基本上可以切割任意板材;
2)加工路径由程序控制,如果加工对象发生变化,只须修改程序即可。这一点在零件修边、切孔时体现得尤为明显,因为修边模、冲孔模对于其他不同零件的加工无能为力,而且模具的成本高,所以目前三维激光切割有取代修边模、冲孔模的趋势。一般来说三维机械加工的夹具设计及其使用比较复杂,但激光加工时对被加工板材不施加机械加工力,这使得夹具制作变得很简单。此外,一台激光设备如果配套不同的硬件和软件,就可以实现多种功能。总之,在实际生产中,三维激光切割在提高产品质量、生产效率,缩短产品开发周期、降低劳动强度、节省原材料等方面优势明显。因此,尽管设备成本高、一次性投资大,国内还是有很多汽车、飞机生产厂家购进了三维激光加工机,部分高校也购进了相应设备进行科研,三维激光技术势必在我国制造业中发挥着越来越大的作用。
激光三维切割技术还广泛应用在模具制造、雕刻、石油工业等行业之中。在印刷行业中,激光雕刻切割机利用激光的高能量性和高效率性,通过程序控制对橡胶版进行烧蚀,制造出的印刷版不仅成本低,而且雕刻精细,质量很高;利用激光的高能量特性对刀模板进行深度烧蚀,可以制造出各种高精度的刀模来。在模具制造领域,可以用于加工模具、试模、制造模具。由模具CAD和激光切割相结合能够完成模具内部的复杂结构制造,如深孔、型孔、中空体以及复杂的冷却水道;用激光精细切割薄钢板,然后将其叠加成凹模或凸模。在石油工业中,用该技术来加工割缝筛管。
三维激光切割的未来发展:
1、高精度,高速度,高柔性,尽管受到热加工方式的限制,的精度与数控铣等其他数控加工方式
相比还有一些差距,但这并不影响其应用,其精度可以
通过提高设备性能和选择适当的工艺参数等方式获得提高。在速度方面,虽然速度每分钟可达几米 甚至十几米,但在大批
量生产中,则不及金属冲压模具,为了提高生产效率,必须提高机床加工速度,不过在实际的正常速度运动下,如果速度过高,在实现加,减速度和变换运动方式时,加速度势必很大,则可能产生很大的惯性力,所以既要获得高速又要减小惯性力,就要尽量减少运动部分的质量。
2.低成本,昂贵的原因在于**是激光器的价格不菲,只有设法降低设备成本,掌握其核心技术,才能大规律应用于汽车,航天航空
制造等领域。
3.智能化,三维中,不仅仅要考虑激光不轴的位置,离焦量等因素,有时候还会出现工件或夹具跟激光头产生干扰和碰撞的问题,现在其些软件能使机床实现半自动或者全自动的干涉避让。对于切割轨迹的输入,技术比较成熟的做法是示数,其缺点是费时费力而且精度不高。三维零件在加之前往往有特定形状且不规则,实际上由于重力等因素影响,其形状可能跟原先设计的有一定出入。
4.高集成化,由于
单台一般价格比较贵,所以功能多样化一直是发展的一个方向。现在一般三维上都没有较为成熟的集成,焊接,表面
处理等多种激光加工手段。于各种加式方式对设备的要求不一样,其配套设施就有很大不同。
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