现代制造通常需要精确处理硬材料,哪个对切割技术的要求很高。激光切割技术可以满足这一挑战。它的核心原理是使用高度浓缩的强大激光束,例如极其精确的轻刀,以切割各种板。无论是木材,钢还是各种塑料,都可以处理它。
您可能会遇到传统切割造成的麻烦:切口不光滑,有很多毛刺,工件易于变形和弯曲,或者尺寸不够准确,这是头痛。但是现在,激光切割带来了新的可能性。该技术可以在金属或木材上实现手术手术刀状的切割,精度最高为微米。它超越了简单的细分动作,并真正实现了精确制造的艺术。
核心答案的摘要:
方面 | 描述 | 对你的价值 |
核心原则 | 使用高度浓缩和强大的激光器立即融化,蒸发和燃烧材料。 | 准确而精确,而无需触摸工件或工具磨损。 |
主要优势 | 极高的精度,快速速度,非常狭窄的切割接缝和最小的热撞击。 | 复杂的设计易于使用最小的材料废物实现。 |
应用程序字段 | 从厚厚的钢板到木材和透明丙烯酸。 | 几乎涵盖了所有制造业。 |
关键参数 | 功率水平,切割速度,抛光频率和KERF宽度。 | 它直接决定了工件的切割效果和生产成本。 |
本文将回答您的问题:
- 本指南将详细说明激光切割的工作原理,
- 分析其不同形式和主要优势(优势),
- 并提供一些有用的建议(例如:如何计算激光切割的KERF),
- 帮助您评估该技术是否适合您的项目。
为什么该指南值得您信任? JS激光切割专家的实践经验
在激光切割领域,书籍知识和实际操作之间通常存在差距。使该指南与众不同的是它是完全根植的在JS团队的实际经验中多年。
在过去的十年中,我们从精密航空航天组件中处理了无数的切割项目,复杂的定制设备零件,创意艺术设计作品。这些成千上万的部分背后是我们对各种材料的特性的深刻理解。
例如,我们自然不是常用钢和丙烯酸的问题,但更重要的是,我们已经成功地掌握了被认为难以咀嚼的硬骨,例如3mm的黄铜。它们在激光激光切割中具有很高的反射性和热传导性,如果您不小心,切割失败很容易。通过无数的调试二氧化碳和光纤激光参数并解决了我们积累了这种真实经验的无数实践生产问题。
“每次成功的切割都是参数,经验和物质属性之间完美对话的结果。”
本指南是与您分享我们在实际战斗中反复验证而无需预订的关键体验。它体现了JS团队在激光切割前线的智慧。
激光切割的工作原理:光束如何产生奇迹
作为JS团队的工程师,我将清楚地向您解释激光切割的工作原理。本质上是将一束光束变成超强和超细热能刀。整个过程可以分为三个步骤:
实际上,激光切割的核心是这三个关键链接的协同作用:产生强大的激光 - >精确的聚焦 - >材料即时熔化并用气体清除。
步骤1:生成激光束
最重要的工作是产生强的激光束。目前有两个主流工业设备:
(1)CO2激光切割器:
通过使混合气(主要是二氧化碳)电气化,在这种切割方法中使用的激光会激发。这是最早的激光,仍然常用。这种混合气体不仅包含二氧化碳,还包含氮,氢,氙和氦。
为什么要添加其他气体?它是为了稳定激光并提高效率。
使用它切割物品时,您必须选择一种辅助气体在切割点上喷涂:氧或氮。
- 氧气适合切割较厚的材料:
但是,存在很小的麻烦:氧气会在高温下与金属反应,在尖端上留下黑色氧化物层。如果随后的过程需要干净的表面(例如绘画或焊接),我们将首先处理该氧化物层。
- 氮更适合切割细长的板:
从本质上讲,它的任务是“吹走”熔化的金属并保护切割,因此,尖端边缘非常干净,氧化物层最少,并且可以保留后续抛光的工作。
(2)纤维激光器:
这种切割方法是不同的。它利用令人兴奋的特殊光纤中的高功率二极管在输出之前,光纤在光纤内部进行了放大和增强。该激光器的能量极为浓缩,可以轻松融化和切割1厘米厚的不锈钢板。
在切割过程中,高气流(通常为氮或压缩空气)将沿激光束并吹到材料上。
它的任务非常关键:随着时间的流逝,卸下熔融金属炉渣,因此切口将干净并且边缘光滑。
这项技术可用于金属材料和更明显的好处,削减效率更高,特别是在切割高反射性和高度导电金属方面(例如铜和铝)。
步骤2:聚焦激光束
然后,最初形成的发散激光束将通过精确的光透镜系统浓缩到一个高度薄的点(通常小于直径为0.2 mm)。以这种方式专注至关重要,因为它使该点具有高度高的能量密度。激光切割和精确聚焦的结合构成了实现精细和高临界性切割的基本基础。
步骤3:融化并删除材料
应用超高能激光器会发生什么?
当令人难以置信的强大激光聚焦到一个非常小的聚焦区域时,会照亮材料表面时,那里的温度将迅速加热材料具有太多的能量,以至于金属会立即融化,并且某些材料会蒸发。
高压气体协助:
仅通过激光熔化是不够的。为了创建干净的切割,应从切割间隙中除去熔融金属材料。在完成此操作时,高压气体(通常是压缩空气,氧气或氮)将在激光束附近向下喷洒。
金属切割的要点:
切割金属时,所选的辅助气体将直接影响:
(1)使用氧气:
- 它不仅可以去除熔融材料,而且还会与热金属进行氧化反应(燃烧)。
- 该反应产生的热量帮助切割较厚的金属板。
- 但是通常在切口上形成氧化物层。
(2)使用氮(N2)或惰性气体:
- 如果你想要有光泽的非氧化切割表面,然后,您必须使用诸如氮气之类的惰性气体,该气体基本上可以保护材料在升高温度下的氧化。
- 氮在升高的温度下化学惰性,并且不容易与熔融金属反应。
“激光切割,使用优质的镜头将激光器压入超强的光点,在几秒钟内融化材料!与高压空气搭配,它迅速吹走了炉渣并影响切割效果,这是将光束转变为热刀的核心过程。您想快速和美丽地切割它吗?
激光切割的巨大优势和潜在挑战
在JS,我们深入应用和信任激光切割技术,因为它完全符合我们对精确,效率和灵活制造的追求。
为什么我们更喜欢剪裁?
- 精确,稳定和可靠的国王:激光切割可以轻松实现微米级别的公差(比头发薄)并确保质量生产中每个零件的大小高度一致,这是精确制造的基石。
- 免费和不受约束的设计:工程师和设计师的好消息!无论只要可以用CAD绘制几何形状,细微的内部空心或尖角多么复杂,激光基本上都可以准确地切割它们,突破传统切割的局限性。
- 狭窄的切口,小物质损坏:激光形成的切割狭缝非常狭窄,并且材料利用率很高。它产生的热影响区域很小,可以在最大程度上保留材料的原始特性,这对于随后的处理或产品性能至关重要。
- 非接触处理高能束作用,没有物理接触。这意味着没有工具磨损(降低维护成本),也没有机械压力(非常适合薄金属板,特殊塑料和陶瓷等薄材料)。
- 高速和高度自动化:设定了程序后,它可以以高度的自动化方式连续运行,这特别适合于大规模生产,其效率远远超过了传统的过程,例如锯和冲压。
“正如精益生产的先驱太极拳(Taiichi Ohno)强调的那样:制造业的本质是消除废物。”
使用激光切割时我应该注意什么?
(1)厚度的上限
- 现象:当用激光切割金属时,如果切割非常厚的钢板,切割速度将大大降低,并且能耗会增加。
- 本质:激光切割的效率不高,此时成本不值得。
- 推荐解决方案:对于此类超厚的零件,类似的过程等离子体切割或切水是最现实和成本效益的选择。
(2)高反射金属是一个挑战
- 现象:切割铜,黄铜等高反射金属,或明亮的表面(裸露的铝)是激光切割的技术挑战。
- 本质:金属表面太反射,轻松地反射激光束,不允许对材料有效切割。
- 响应的要求:这需要专业设备功能(例如,具有高功率的光纤激光器)以及非常精确的过程参数设置,这取决于操作员的丰富经验增益。这是我们JS团队日常使用此类有问题的材料的优势。
(3)设备投资的高门槛
- 现象:大多数公司都需要激光切割机,并且希望拥有整个工业硬件集(机器本身 +相关冷水机,空气压缩机和灰尘收集系统)。初始投资成本非常高。
- 本质:初始投资的很大一部分是一个昂贵的障碍。
- 灵活的解决方案:因此,公司通常避免自己购买,而是与像我们这样的专业激光切割服务提供商一起工作。这是一个更灵活的策略,初始投资较低,成本效益更高。
(4)烟气和废气需要专业治疗
- 现象:用激光燃烧的材料肯定会产生烟气和废气,并且某些材料也可能释放有毒气体。
- 本质:这些废料必须在立即安全的过程中去除。
- 所需的措施:因此,随着激光切割的性能,可靠的排气过滤系统是必要的设置(例如工业灰尘收集器和定向过滤单元)。
- 重要性:这与个人的健康和安全有直接关系工厂环境的合规性。这是一项强制性的运行投资,这一细分市场是强制性的运行支出。
“激光切割是一项强大的技术,但它不是万能的。由于厚厚的材料反射而遇到头痛?我们有一个技巧!经验丰富的JS团队+高性能设备,专门处理各种切割困难和杂项问题。”
实用提示:如何为激光切割项目做准备
清除设计文档是高效处理的起点。很好地做以下几点,我们的沟通会更流畅,您可以更快地获得高质量的切割产品。
提示1:准备激光切割项目 -
想要切割零件完全合适吗?理解和补偿KERF是不可避免的一步。让我向您解释一下,尤其是如何找到您的KERF进行激光切割宽度:
什么是KERF?
激光束本身具有一定的宽度。当材料切开材料时,燃烧的一小条材料的宽度是kerf。它不是零,而是实际尺寸。这是切割的切割。
为什么如此重要?
想象一下,您想切开需要插入在一起的两个部分(卡插槽结构)。如果您根据最终所需的大小进行精确设计,而忽略了激光KERF的存在,则在组装时实际切割零件会松动(太大的间隙),或者根本无法插入(太紧)。补偿KERF是为了使零件恰到好处。
如何找到和补偿KERF?
- 最可靠的方法是自己测量它:设计一个简单的10mm x 10mm平方(内部固体),然后让我们用相同的材料和厚度为您切割它。
- 测量结果:使用精确的卡尺仔细测量切割正方形的实际尺寸。例如,您测量侧长仅为9.8mm。
- 计算KERF:刀=(设计尺寸 - 实际尺寸) / 2。在这里是(10mm -9.8mm) / 2 = 0.1mm。这意味着激光在这材料上燃烧了约0.1mm的材料。
- 设计时进行补偿:当您设计一个需要精确拟合的插槽或孔时,请记住将插槽的边缘向内偏移到kerf值(例如在此处的0.1mm)。以这种方式切割的凹槽的实际尺寸足以容纳设计尺寸的各个部分。
切割宽度的参考范围:
材料类型 | 物质厚度(mm) | 激光切口宽度(mm) | 关键点 |
低碳钢 | 1-3 | 0.15-0.25 | 使用氧气帮助。 |
不锈钢 | 1-3 | 0.10-0.20 | 使用氮辅助。 |
铝合金 | 1-3 | 0.15-0.30 |
高度反射材料需要专门的参数。
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丙烯酸纤维 | 3-10 | 0.05-0.15 | 二氧化碳激光。 |
木头 | 3-6 | 0.20-0.40 |
影响KERF宽度的关键因素是激光点直径和激光功率。
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数据来源:国际激光协会(ILA),2023技术报告。
我的建议:
尽管字面的测量和比较图表很方便,但最简单,最准确的方法是直接与我们联系!在JS激光切割服务中,我们积累了大量的实际战斗经验。我们拥有一个准确的SLIT数据库,用于您项目中使用的相同材料类型,厚度,设备参数和优化过程。
事先告知我们您的材料和准确性要求,我们可以为您提供最佳的相应薪酬价值,从而为您节省多次试验的麻烦,并确保您的设计是首次尝试。
提示2:优化设计文件
“工业设计大师原则:无可挑剔的质量来自无可挑剔的准备。”
(1)选择矢量文件格式
请提供矢量格式文件例如DXF/DWG/AI/SVG。这样的文件保持精确的线方向和坐标点,可以直接确定激光头的运动轨迹,并避免由位图转换引起的尺寸偏差。
(2)切割路径完全封闭
所有切割轮廓都需要创建封闭的连接形状。开放路径可能会导致激光位置故障,从而减少未对准或中断处理,这直接影响最终产品的准确性。
(3)删除冗余重复线段
消除设计文件中的重复或冗余行。重复的路径会导致材料燃烧或燃烧,或者扩大缝隙以变成废物。它不仅会导致处理需要更长的时间(↑成本),而且很可能导致物质过热和变形(↓质量)。
提示3:典型的申请分析--- 3毫米黄铜激光切割设置CO2
您必须在加工过程中遇到诸如黄铜之类的材料。今天,我将分享我们的JS团队经常处理的特定案例:切割3mm厚的黄铜板的关键点。
技术前提澄清:
使用Co₂激光切出3mm的黄铜确实不是一个好主意。黄铜对10.6μm波长的高反射特性(反射率> 90%)会导致激光能量严重衰减。降低效率和成型质量不能符合工业标准。需要纤维激光技术。
光纤激光过程解决方案(基于JS大功率设备):
范围 | 技术指标 | 作用机理 |
激光功率 | 3000-4000W | 突破材料反射阈值并保持熔体池的稳定性。 |
辅助气体 | 99.5%的纯度O₂ | 通过放热氧化反应提高能量利用效率。 |
气压 | 1.8-2.2MPA | 取下炉渣以确保切割的质量。 |
切割速度 | 0.8-1.2m/min | 控制热量输入以确保完全厚度穿透。 |
我们的验证结论:
“这种组合已经在JS批量生产实践中被证明有效,切成≤0.05°的切割锥度和RA的表面粗糙度为12.5μm。案例证明:对于高度反思的材料,选择具有光纤激光器设备的服务提供商和成熟的过程数据库可以避免技术风险。”
常见问题 - 回答有关激光切割的所有问题
问题1:什么是使用激光切割?
- 金属加工(钣金零件/电气外壳)。
- 广告徽标(中空精密字母/三维标志)。
- 工艺生产(激光切割木/皮革切割)。
- 建筑建模(比例结构组件)。
- 医疗设备(手术指南/植入模板)。
核心价值:以毫米级的精度实现复杂的平面切割,以取代传统的冲压/锯工艺。
问题2:激光切割与激光处理有何不同?
在我们JS设备的实际操作和利用中,激光切割确实是激光处理的专业应用模式。激光处理是一个更普遍的专业术语,其中包括许多其他技术,例如激光雕刻,激光标记,激光焊接,激光钻孔等,这些技术是由我们的机器实现的。
问题3:我附近的激光切割?
当您在附近寻找激光切割服务时。 Jusheng在附近!我们位于东格安(Dongguan),专注于为当地消费者提供快速,方便的激光切割服务。从样本设计到大规模生产,您可以享受及时响应,当天报价和当天交付的当地优势。
当然,我们还以快速的物流运送到全国客户,以确保出色的交付。只需在线上传图纸,并在1分钟内获得准确的报价!保存项目的一步。
问题4:什么是激光发型?
激光发型,也许是术语错误。适当的术语是脱毛(激光脱毛)。
密钥的差异:
- 技术和物体:激光脱毛的瞄准特定波长,低能量激光器的毛囊瞄准了皮肤中的毛囊,该激光器使用热能摧毁了头发的根部,以便获得降低生长的永久效果。它是医疗美容或身体护理的一部分。
- 工业激光切割:这里提供的激光切割服务利用高密度的能量激光束(例如CO2,纤维激光器)作为融化或汽化工程材料(例如金属,丙烯酸和木材)的切割工具。这是一种准确的工业加工技术。
概括
力量激光切割技术速度,准确性和灵活性的罕见组合。它不仅可以切割材料,还可以“打印”您在计算机上精心设计的图纸上,而没有任何错误。这是连接数字世界和物理世界的精确桥梁。
想尝试激光切割可以为您做什么?
是否要制作:
- 一个复杂的金属部分(例如括号,外壳),
- 或美丽的装饰品(丙烯酸标志,木制工艺品),
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