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    激光切割机的发展趋势

    发布时间:2021-12-9    本文被阅读 1217 次
    导读:特种材料特殊要求切割,高速、高精度激光切割机由于大功率激光器光束模式的改善及32位微机的应用,为激光切割设备的高速、高精度创造了有利条件。 厚板切割和大尺寸工件切割的大型激光切割机随着可用于激光切割激光器功率的增加,激光切割正从轻工业薄板的钣金加工向着重工业厚板切割方向发展。

           紧凑型和组合一体化数控激光切割机随着激光器体积的缩小和功率的增加,以及辅助装置的不断完善,出现了把激光器、电源、主机、控制系统和冷却水循环装置等紧密地组合在一起,形成占地面积小、功能完善的整套紧凑型激光切割机。此外,激光切割技术正与激光焊接、激光表面淬火等激光加工工艺组合,以发展一机多用,进一步提高设备的利用率。

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      (1)特种材料特殊要求切割

      高速、高精度激光切割机由于大功率激光器光束模式的改善及32位微机的应用,为激光切割设备的高速、高精度创造了有利条件。
    厚板切割和大尺寸工件切割的大型激光切割机随着可用于激光切割激光器功率的增加,激光切割正从轻工业薄板的钣金加工向着重工业厚板切割方向发展。

      (2)特殊精度切割

      三维立体多轴数控激光切割机,为了满足汽车、航空等工业的立体工件切割的需要,目前已发展了各种各样的五轴或六轴三维激光切割机,数控轴数达到九轴,加工速度快,精度高。在先进国家的汽车生产线上,激光切割机器人的应愈来愈多。目前,三维激光切割机正向效率高、高精度、多功能和高适应性方向发展,其应用范围将会愈来愈大。

      (3)微细切割

      激光微细加工技术*成功的应用是在20世纪后半叶发展起来的微电子学领域。激光微细加工作为微电子集成工艺中的单元微加工技术之一,现已形成固定模式并投入规模化生产中。除此之外,能突显其优势的领域还有光学仪器的制造、高密度信息的写入存储、生物细胞组织的医疗等。选择适当波长的激光,通过各种优化工艺和逼近衍射极限的聚焦系统,获得高质量光束、高稳定性、微小尺寸焦斑的输出。利用其锋芒尖利的“光dao”特性,进行高密微痕的刻制、高密信息的直写;也可利用其光阱的“力”效应,进行微小透明球状物的夹持操作。例如,光栅的刻制(光刻);通过CAD/CAM软件进行仿zhen图案(或文字)和控制,实现高保真打标;利用光阱的“束缚力”,对生物细胞执行移动操作(生物光镊)。值得一提的是,高密度信息的激光记录和微细机械零部件的光制造。

      无论是数字记录或是扫描记录,还是图像与文字的模拟记录,激光记录方法(光刻)都具有特别的优势并取得了重要突破,以数字记录为例:①信息记录密度高(107~108bit/cm2以上),刻录槽宽0.7μm、深0.1μm,比磁记录密度提高两个数量级以上;②记录、检索、读出速度快,单波道达50Mbit/s,多波道可达320Mbit/s;信息的检索和读出速度远远小于1
    秒;③成本低、使用寿命长。在微细机械零部件的光制造方面,近几年国外已将其列为攻关项目,成为未来高新技术前期研究的热点。日本采用激光技术,制造出微米量级的三维“纳米牛”,这说明日本在微纳量级的三维激光微成型机制上已经取得了巨大的进展。北京工业大学激光工程研究院应用准分子激光,通过掩模方法,已经加工出10齿/50μm和108齿/500μm的微型齿轮。

      (4)效率高的自动流程切割

      由于激光输出的可控制性,使激光切割过程能够通过软件实行自动化流程的智能控制。根据生产性质的需要,既可实行加工台的定位控制亦可通过激光的光纤传输实行加工头的机器手定位控制,从而实现快速的自动化、智能化激光切割。比如,汽车车身覆盖件的三维定位切割、车身骨构架的切割、齿轮盘及其他零部件的切割等,已形成激光加工、组装一条龙的生产线。

      激光切割单元自动化和无人化,为了提高生产率和节省劳动力,目前激光切割正向着激光切割单元(FMC)和无人化、自动化方向发展。发展这种单元自动化系统,必须依赖于现今的自动控制、网络控制技术及计算机生产辅助管理系统技术等。国外已有各种各样的激光切割单元可供应市场,并有由6台大型激光切割机为核心组成的无人化的切割生产线在工厂运行。

    激光切割机的发展趋势
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