激光切割及水刀切割技術(shù)

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容1一一 激光切割技術(shù)激光切割技術(shù)二二 水刀切割技術(shù)水刀切割技術(shù)2 一一 激光切割技術(shù)1.激光切割技術(shù)的原理 激光切割是利用高功率密度（可達到1071011W/cm2）的激光束掃描過材料表面，在極短時間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或汽化，再用高壓氣體將熔化或汽化物質(zhì)從切縫中吹走，達到切割材料的目的。 3一一 激光切割技術(shù)4 一一 激光切割技術(shù)激光切割設(shè)備5一一 激光切割技術(shù)2.2.激光的特點激光的特點（1）激光的高亮度；（2）激光的高方向性；（3）激光的高單色性；（4）激光的高相干性。6 一一 激光切割技術(shù)3.3.激光切割技術(shù)的優(yōu)點激光切割技術(shù)的優(yōu)點（1）速度快，切

2、口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；（2）切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm 0.3mm）；（3）切口沒有機械應(yīng)力，無剪切毛刺；（4）加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；（5）數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對幅面很大的整板切割，無需開模具，經(jīng)濟省時。7 一一 激光切割技術(shù)4.4.激光切割技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 激光可切割的材料很多，包括有機玻璃、木板、塑料等非金屬板材，以及不銹鋼、碳鋼、合金鋼、鋁板等多種金屬材料。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。8一一 激光切割技術(shù)5.5.激光切割的產(chǎn)品分類激光切割的產(chǎn)品分類（1）從技術(shù)經(jīng)濟角度不

3、宜制造模具的金屬鈑金件，特別是輪廓形狀復(fù)雜，批量不大。 9 一一 激光切割技術(shù)（2）裝飾、廣告、服務(wù)行業(yè)用的不銹鋼或非金屬材料的圖案、標記、字體等。 10一一 激光切割技術(shù)（3）要求均勻切縫的特殊零件。典型零件是包裝印刷行業(yè)用的模切版。 11 一一 激光切割技術(shù)6.6.激光切割技術(shù)的發(fā)展趨勢激光切割技術(shù)的發(fā)展趨勢（1）激光切割將向高度自動化和智能化方向發(fā)展。將CAD/CAPP/CAM以及人工智能運用于激光切割，研制出高度自動化的多功能激光加工系統(tǒng)。（2）隨著Internet和WEB技術(shù)的發(fā)展，建立基于WEB的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，采用模糊推理機制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來自動確定激光切割工藝參數(shù)，并且能夠遠程異地

4、訪問和控制激光切割過程成了不可避免的趨勢。12 一一 激光切割技術(shù)（3）向多功能的激光加工中心發(fā)展，將激光切割、激光焊接以及熱處理等各道工序后的質(zhì)量反饋集成在一起，充分發(fā)揮激光加工的整體優(yōu)勢。（4）三維高精度大型數(shù)控激光切割機及其切割工藝技術(shù)，為了滿足汽車和航空等工業(yè)的立體工件切割的需要，三維激光切割機正向高效率、高精度、多功能和高適應(yīng)性方向發(fā)展，激光切割機器人的應(yīng)用范圍將會越來越大。激光切割正向著激光切割單元FMC、無人化和自動化方向發(fā)展。13二 水刀切割技術(shù)1.1.水刀切割技術(shù)的原理水刀切割技術(shù)的原理高壓水射流是利用水或水中加添加劑的液體，經(jīng)水泵增壓器增壓，其壓力可達70 400Mpa，再

5、經(jīng)儲液蓄能器使高壓液體流動平穩(wěn)，最后由人造藍寶石噴嘴形成300 900m/s的高速液體束流，噴射到工件表面，從而達到去除材料的加個目的。高壓水射流可分為純水射流、磨料射流和特殊射流（電液壓脈沖射流、自激蕩振脈沖射流等）。14二 水刀切割技術(shù)15二 水刀切割技術(shù)水刀切割機水刀切割機16二 水刀切割技術(shù)2.2.水刀切割加工的基本設(shè)備水刀切割加工的基本設(shè)備（1）液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)主要包括增壓器、控制器、泵、閥、過濾器及密封裝置。（2）切割系統(tǒng)。噴嘴是切割系統(tǒng)最重要的部分，噴嘴質(zhì)量的好壞直接影響水射流的品質(zhì)和效率。（3）控制系統(tǒng)?？刹捎糜嬎銠C控制系統(tǒng)進行自動控制。（4）過濾設(shè)備。濾除液體中的塵埃、微粒

6、、礦物質(zhì)沉淀物等。17二 水刀切割技術(shù)18 二 水刀切割技術(shù)3.3.水刀切割應(yīng)用范圍水刀切割應(yīng)用范圍從金屬材料到非金屬材料，從天然材料到人工材料，從食品到生活用品，基本上都能切割，有“萬能切割機”之譽。主要應(yīng)用領(lǐng)域有：（1）陶瓷、石材等建筑材料加工；（2）玻璃制品加工，如家電產(chǎn)品中玻璃部件切割、建筑裝潢、工藝玻璃；（3）機械行業(yè)的金屬板材切割下料；（4）廣告行業(yè)的標牌、藝術(shù)圖案切割；19二 水刀切割技術(shù)20 二 水刀切割技術(shù)4.4.水刀水刀切割切割的的優(yōu)優(yōu)點點（1）可切割范圍廣。可以切割絕大部分材料，如：金屬，大理石，玻璃等。（2）切割質(zhì)量好。切口平滑，不會產(chǎn)生粗糙的、有毛刺的邊緣。（3）無熱

7、加工。這種效果對被熱影響的材料是非常理想的。如：鈦。（4）環(huán)保性。這種機器采用水和沙切割，這種沙在加工過程中不會產(chǎn)生毒氣，可直接排出，較環(huán)保。21 二 水刀切割技術(shù)（5）無需更換刀具。你不需要更換切割機裝置，一個噴嘴就可以加工不同類型的材料和形狀，節(jié)約成本和時間。（6）無切割方向的限制?？赏瓿筛鞣N不同的切割形狀。（7）所產(chǎn)生橫向及縱向的作用力極小。可降低設(shè)定時間及使用夾具的成本。（8）切口細?？蓽p少大量廢棄材料的產(chǎn)生，節(jié)省直接制造成本。22 二 水刀切割技術(shù)5.5.水刀水刀切割切割的缺點的缺點（1）一次性初期投入成本高（2）不能用于切割與水接觸就不能使用的工件（3）材料的耐磨性要求高（4）超高壓的密封問題（5）超高壓的安全問題23 二 水刀切割技術(shù)6.6.激光切割與水刀切割的對比激光切割與水刀切割的對比（1）激光切割設(shè)備的投資較大，大多用于薄鋼板、部分非金屬材料的切割，切割速度較快，精度較高，但激光切割時在切縫處會引起弧痕并引起熱效應(yīng)；（2）對有些材料激光切割不理想，如鋁、銅等有色金屬、合金，尤其是對較厚金屬板材的切割，切割表面不理想，甚至無法切割。（3）激光切割設(shè)備投資、維護保養(yǎng)和運行消耗等成本也很可觀。水切割投資小,運行成本低,切割材料范圍廣,效率高，操