在鈑金加工工藝中,激光切割相對較新,但它已經迅速風靡整個行業。因此,我們選擇以它作為開篇,向您介紹關于切割工藝及其對后續工序影響的新主題系列。
激光切割在鈑金加工中已經得到很好的應用,特別是針對較薄的材料。原因在于,與沖壓或剪切不同,激光作為切割工具異常靈活。這意味著,激光切割通常在只加工一批次時就已經很劃算。因此,許多激光代工企業專注于這種加工工藝,可以輕松地為不同的客戶生產新的鈑金產品。
?特殊光源使激光切割成為可能
激光laser(由英文詞組“light amplification by stimulated emission of radiation”縮寫而來,中文翻譯為“受激輻射光放大”)既指激光束,也指產生激光束的設備。在激光切割中使用的激光束是電磁波。這些波與普通光的不同之處在于:強度高,頻率范圍通常很窄(單色光),激光束的尖銳聚焦以及相干性高(波在空間和時間傳播中有固定的相位關系)。激光束幾乎可以加熱和去除任何材料,這在物理學中被稱為脫蝕。
激光通常根據其光學激光介質的特性命名,即根據產生激光的材料。對于鈑金加工而言,以使用氣體作為介質的氧氣激光以及使用玻璃纖維的光纖激光最為重要。
?激光切割由兩個步驟組成
具體來說,激光切割過程中會同時進行兩個步驟:首先,工件在切割前端吸收激光束并升溫。其次,吹氣氣體將脫蝕掉的材料從切割縫中吹出,從而保護聚焦鏡頭免受蒸氣和飛濺物的影響。
根據工件是以液體、氧化產物還是蒸汽的形式從切割縫中去除,可以區分為融化切割、火焰切割和升華切割。
?激光切割也可能需要去毛刺
盡管有些厚度和輪廓的結構鋼和不銹鋼在激光切割后確實可能不產生毛刺,但這必須通過調整聚焦鏡頭和工藝參數才能實現。隨著零件厚度的增加,激光飛濺物也會增加。即使是切縫很窄也可能需要后續處理。如果使用激光切割鋁制件,毛刺的產生是不可避免的。
在二維激光切割中,由于支撐架的反射,還會導致在板材底部產生附著物。即使是所有參數調整完好也無法避免這種情況。在激光火焰切割時,切割邊緣還會附著一層氧化物,需要被去除。
激光切割適用于鋼板厚度最大約40毫米、不銹鋼最厚約50毫米以及鋁板最厚約25毫米。然而,由于鋁材料會反射大部分激光射線,并且其高熱導率會將大量能量從切縫中帶走,因此鋁材料的切割相對較為困難。銅也是如此。
?激光切割后必須對邊緣進行倒圓處理
即使工件被切割得很完美,通常也會使用到去毛刺機來進行后續處理,因為激光切割的切口非常鋒利。這一點相比氧氣激光,光纖激光更為明顯。于許多客戶希望工件不僅無毛刺,還需要邊緣和切口圓潤不傷手,因此倒圓這一步驟是絕對必要的。