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玻璃激光切割机原理(激光切割机可以切割玻璃吗)

2023-07-08 下午 3时59分52秒 星期六

激光切割机的工作原理是什么?

激光切割机是,已广泛应用于各行各业,包括金属切割、玻璃切割和雕刻,激光是一种光,就像自然界的电致发光一样,是由原子(分子或离子风筝)的转变引起的,是由自发辐射引起的

虽然激光很轻,但它与普通光明显不同

激光仅在最初非常短的时间内依赖于自发发射,后续过程完全由激发辐射决定,因此激光具有非常纯净的颜色并且几乎没有发散方向性,雕刻机,发光强度非常高,激光器还具有高相干性、高强度、高指向性,在激光产生激光之后,它被镜子透射并通过收集镜照射到被处理物体上,使得被处理物体(表面)受到强热能并且温度急剧增加

由于高温,该点迅速熔化或蒸发,并且激光头的轨迹用于实现加工目的

激光玻璃激光切割是啥原理?

科洛德激光玻璃激光切割采用成丝切割工艺,当超快激光束通过玻璃材料传播时,同时存在克尔自聚焦和等离子体散焦,光束在两者动态平衡中能实现长距离传播,在材料中形成2-3微米级的丝孔,这种丝孔在玻璃中能延展几毫米

对存在微裂纹的玻璃施加外力,增加微裂纹处的应力,使玻璃沿微裂纹断裂,达到切断的目的

激光切割工作原理

激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,光斑照射在材料上时,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,并配合辅助气体(有二氧化碳气体,氧气,氮气等)吹走熔化的废渣,使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。

(1)激光切割的原理

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。

(2)激光切割的分类

1)汽化切割

利用高能量密度的激光束加热工件。在短的时间内汽化,形成蒸气。在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以化切割时需要大的功率和功率密度。

化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

2)熔化切割

激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。

激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。

3)氧气切割

它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,而切割速度远远大于化切割和熔化切割。

激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

激光切割机的工作原理

激光切割头上的聚焦透镜将激光束聚焦至一个很小的光斑,光斑的直径一般为0

1~0

3mm,使焦点处达到很高的功率密度(可超过10w/cm2) ,聚焦的激光束照射工件,使被照射处的材料迅速熔化、气化或达燃点,同时借助与激光束同轴的辅助气流将熔化或气化的材料吹除,材料很快加热到气化温度,蒸发形成孔洞随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝,切边受热影响小,基本没有工件变形

如果吹出的气体和被切割材料产生放热反应,则此反应将提供切割所需的附加能量

辅助气体还有冷却切割材料、减小热影响层和保证聚焦透镜不受污染的作用

激光切割机可以切割玻璃吗

当然可以。

原理:激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。

大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。

在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。

激光可以切割玻璃吗

可以

激光切割加工现已成为一种成熟的工业加工一技术。金属是激光切割的主要对象,其它可以进行激光切割的材料还有塑料、陶瓷、硅片以及玻璃等。

目前全球用于切割金属材料的激光切割设备约有几十万台,而用于玻璃切割的激光设备包括实验室设备在内也不过只有几十台。实际上,早在20世纪70年代,关于激光切割玻璃的研究就已经展开。从原理上讲,玻璃对红外激光的吸收远比金属好,而且玻璃是热的不良导体,玻璃切割所需要的激光功率比金属要低得多,所以玻璃的激光切割技术应该比金属更早应用于工业生产。但玻璃的激光切创市场却一直没有发展起来。究其原因可能是因为玻璃的切割比较容易,传统的金刚石刀轮或硬质合金刀轮玻璃切割技术已经发展得很成熟,工艺简便且成本低廉,足以满足通常的玻璃切割的要求。时至今日.玻璃的应用日益广泛,某些方面的应用对切割质量和切割成品率的要求非常严格,传统的玻璃切割技术已逐渐不能满足生产的要求:如作为T盯一LCD基板的耐高溢、高硬度硼硅玻璃和用于汽车方面的钢化玻璃等。

从玻璃厚度方面而言,浮法玻璃的厚度已经达到了20mm以上,而用于平板显示方面的玻璃最薄已经达到0.4mm,有此应用于电子产品的玻璃甚至达到0'05mm过薄或过厚的玻璃采用机械切割都会影响切割的成品率:现在人们对玻璃的激光切割技术已经研究得很透彻,激光切割的优越性也逐渐为人们所认识。近年来已经出现了一些用于工业生产的玻璃切割设备,如德国GrenZeb朗h公司的浮法玻璃在线激光切割设备;德国HZB公司的平板玻璃切刘设备;美国RlnonDSS公司用于平板显示方面的玻璃激光切割设备等玻璃的激光切割技术与传统的切割技术相比具有很多的优越性,激光切割出来的玻璃边缘光滑、无横向微裂、无碎片,避免了在板材上出现划伤并且将玻璃破碎的可能性减小到程度。当激光技术用于浮法玻璃生产线的在线切割时,由于不需耍二次册边,所以原板玻璃的利用率得到了明显提高。运用激光技术切裁1-25mm厚的玻璃不会产生任何应力问题,也没有任何调节误差。此外,由于通过激光切割的玻璃耐断裂的强度较高.所以,在许多情况卜不再需要对玻众行钢化处理。从应用的情况看,玻璃的激光切割技术可能会在平板显示、汽车玻璃和浮法玻璃生产等领域率先得到推广。

激光切割是什么样的原理

激光切割原理、分类、特点

(1)激光切割的原理 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。

(2)激光切割的分类 激光切割可分为化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。

1)化切割 利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以化切割时需要很大的功率和功率密度。 化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

2)激光熔化切割 激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。

3)激光氧气切割 激光氧气切割原理类似于氧切割。它是用激光作为预热热源,用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用,发生氧化反应,放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热,所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度远远大于化切割和熔化切割。 激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

4)激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。 控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。 激光切割的特点 激光切割与其他热切割方法相比较,总的特点是切割速度快、质量高。

具体概括为如下几个方面。 ⑴ 切割质量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。 ① 激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。 ② 切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。 ③ 材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。 ⑵ 切割效率高 由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。 ⑶ 切割速度快 用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚树脂板,切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。 ⑷ 非接触式切割 激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。

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