鈑金加工中必須的激光切割技術(shù)

占據(jù)金屬加工三分之一天下的鈑金加工，其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎出現(xiàn)在各行各業(yè)。如果細(xì)數(shù)鈑金（金屬薄板厚度在6mm以下）的切割工藝，不外乎激光切割、等離子切割、火焰切割、剪板機(jī)、沖壓等。這中間，激光切割是最近幾年興起并得到蓬勃發(fā)展的，在金屬板材切割領(lǐng)域，從微米級的超薄板到數(shù)十毫米的厚板，都可以進(jìn)行完美有效的切割。從某種意義上說，激光切割機(jī)為鈑金加工帶來了一次工藝革命。相對于傳統(tǒng)切割方式中，激光切割更易懂、易學(xué)，并在商家需求的加工效果、速度方面都有著絕對的優(yōu)勢，因此相信在未來的切割方式選擇中，激光切割機(jī)將乃大勢所趨。

　　歷時(shí)一個(gè)世紀(jì)激光技術(shù)厚積薄發(fā)

　　那么，激光切割為什么這么牛？先來科普一下與激光切割技術(shù)有關(guān)的一些起源和原理。激光技術(shù)是二十世紀(jì)與原子能、半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大發(fā)明之一，被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”。但該技術(shù)直到二十一世紀(jì)才突破原有的技術(shù)瓶頸，同時(shí)通過激光技術(shù)與先進(jìn)裝備兩者結(jié)合，推動(dòng)了先進(jìn)裝備制造業(yè)的發(fā)展。激光技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)滲透到金屬加工、鋼鐵、航空航天、汽車制造、醫(yī)療設(shè)備等各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

　　利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0.1mm左右）切縫，完成對材料的切割——這就是激光切割（LaserCutting）。激光切割具有高效，高能量密度及柔軟性，無論是從精度、速度還是效率方面說，是鈑金切割行業(yè)不二的選擇。作為一種精密的加工方法，激光切割幾乎可以切割所有的材料，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。激光能聚焦成極小的光斑，可進(jìn)行微細(xì)和精密加工，如微細(xì)窄縫和微型孔的加工。此外其加工時(shí)不需用刀具，屬于非接觸加工，無機(jī)械加工變形。一些傳統(tǒng)難切割或者切割質(zhì)量不高的板材，遇到了激光切割之后難題可謂迎刃而解，特別是一些碳鋼板的切割上，激光切割更是有著不可撼動(dòng)的地位。

　　近年來，激光切割技術(shù)正逐漸成為了各廠家們“爭相斗艷”的看家本領(lǐng)，而其由于應(yīng)用之廣，又可分為：激光汽化切割、激光熔化\融切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。其中值得一提的是，激光熔化\融切割可以切割所有可熔化的材料，例如金屬。

　　用激光來對不銹鋼進(jìn)行切割時(shí)，大多會采用高壓氮?dú)馀c激光束同軸注入的方法以吹走熔融的金屬而使得切割表面不會形成任何的氧化物。這是一個(gè)很好的方法，但是與傳統(tǒng)的氧氣切割相比成本更高。能夠替代純氮的一個(gè)方法是使用過濾后的車間壓縮空氣，它由78%的氮?dú)饨M成。在激光切割中使用過濾后的壓縮空氣比使用氧氣或氮?dú)獾乃俣雀臁话銥?00ipm到320ipm，雖然需要對一些設(shè)備、過濾、壓縮空氣進(jìn)行一定的初始投資，但是其長期的成本相對于“傳統(tǒng)”的輔助氣體成本來講還是較低的。激光能源現(xiàn)在正處于一個(gè)焦點(diǎn)的位置，并且使用壓縮空氣能夠在金屬的表面產(chǎn)生等離子體球，其效果類似于使用電力的數(shù)控等離子切割機(jī)所產(chǎn)生的切割效果。等離子體傳輸熱量的效果比光線更有效。

　　壓縮空氣輔助切割同時(shí)也能達(dá)到與使用氧或氮?dú)膺M(jìn)行組件切割相同的邊緣質(zhì)量。切割的邊緣需要足夠地清潔才能使得大多數(shù)的粉末涂料能附著上去，不需要再進(jìn)行二次清洗。在第一次選擇使用壓縮空氣進(jìn)行輔助激光切割時(shí)，諧振器的大小是一個(gè)重大的限制。然而現(xiàn)在高瓦數(shù)激光切割機(jī)——一般為4000W以上——使得空氣輔助成為了切割鋼材、不銹鋼和厚度高達(dá)1/8英寸（約3mm）鋁材的有效方法。具有6000W諧振腔的激光切割機(jī)甚至可以切割厚度最高達(dá)到3/8英寸(約9.5mm)的材料。