金屬切割機(jī)

　　所謂金屬切割機(jī)也叫金屬激光切割機(jī)，就是將激光束照射到金屬工件表面時(shí)釋放的能量來(lái)使金屬工件融化并蒸發(fā)，以達(dá)到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動(dòng)排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點(diǎn)。
　　前言
　　激光切割金屬首先在CORELDRAW、AUTOCAD、PHOTOSHOP里將圖形做成矢量線條的形式，然后存為相應(yīng)的PLT、DXF、AI格式，激光切割機(jī)操作軟件打開該文件，根據(jù)所加工的材料進(jìn)行能量和速度等參數(shù)的設(shè)置再運(yùn)行即可。激光切割機(jī)在接到計(jì)算機(jī)的指令后會(huì)根據(jù)軟件產(chǎn)生的飛行路線進(jìn)行自動(dòng)切割。可以根據(jù)電腦繪制好的模板，然后直接輸入電腦，自動(dòng)切割圖形。
　　金屬切割機(jī)分類
　　金屬激光切割機(jī)根據(jù)激光器功率劃分為大功率金屬切割機(jī),光纖金屬薄板切割機(jī),金屬雕刻切割一體機(jī)。新一代先進(jìn)的大幅面龍門式固體激光切割系統(tǒng)，該產(chǎn)品采用的是YAG固體激光光路系統(tǒng)，具有光學(xué)模式好，切縫小、精度高；機(jī)械隨動(dòng)切割頭直接接觸板材運(yùn)動(dòng)，激光焦點(diǎn)始終保持不變，切割速度、質(zhì)量在整個(gè)工作面均勻一致；采用雙導(dǎo)軌定位，滾珠絲杠傳動(dòng)，速度快、精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)性能好，使用壽命長(zhǎng)；機(jī)床縱、橫運(yùn)動(dòng)方向上都設(shè)有超行程防撞限位開關(guān)和限位關(guān)失靈后聚氨酯防撞擋條，最大限度地保證了機(jī)床操作的安全性；自動(dòng)編程系統(tǒng)將圖形文件直接生成加工程序，計(jì)算機(jī)模擬圖形加工路徑，自動(dòng)套排料，提高了加工的效率和材料的利用率。
　　該產(chǎn)品主要包括固體激光切割機(jī)主體、大功率激光電源、水冷柜及電腦操作控制臺(tái)四部分，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、光路穩(wěn)定、功能獨(dú)特等特點(diǎn)。 　　金屬切割機(jī)原理： 　　金屬激光切割機(jī)的激光器以疝氣燈作為激勵(lì)源輸出高能量高密度的激光束，并聚集在金屬材料表面，使材料上被光斑照射的區(qū)域局部瞬間被融化和氣化，通過(guò)電腦控制數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)，從而移動(dòng)光斑照射位置而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割。這是一款集激光技術(shù)，精密機(jī)械技術(shù)及數(shù)控技術(shù)于一體的高新技術(shù)設(shè)備。 　　一、JQ-500 大幅面龍門式固體激光切割機(jī)特點(diǎn) 　　1.龍門結(jié)構(gòu)合理，光路穩(wěn)定。 　　1）本固體激光切割機(jī)采用龍門結(jié)構(gòu)，橫梁是采用鑄造方式，整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，改變以往懸臂結(jié)構(gòu)，占地面積小，重量輕，抗變形，精度高。 　　2）本固體激光切割機(jī)激光器組件是由機(jī)械隨動(dòng)切割頭和激光器光路組件兩 　　部分組件，機(jī)械隨動(dòng)頭光路和激光器光路為一條整體獨(dú)立的光路系統(tǒng)，本光路系統(tǒng)采用德國(guó)技術(shù)設(shè)計(jì)，光路穩(wěn)定，效率高。龍門式比以往懸臂式在光路上更加穩(wěn)定。 　　2.高靈敏度美國(guó)進(jìn)口隨動(dòng)激光切割頭 　　本固體激光切割機(jī)采用的是JI美國(guó)進(jìn)口機(jī)械隨動(dòng)切割頭，切割頭出光噴嘴鎖緊環(huán)與金屬板材表面接觸，隨金屬板材表面高低，切割頭作上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)等焦距切割加工。此切割頭具有靈敏度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可靠性好，在切割金屬板材時(shí)，金屬板材表面無(wú)明顯火花飛濺現(xiàn)象，且避免了傳統(tǒng)感應(yīng)測(cè)距式切割頭因空氣介質(zhì)變化或電磁電場(chǎng)等干擾而引起的靈敏度降低或誤動(dòng)作，造成工件切割質(zhì)量下降或切割頭碰撞損壞。本隨動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)采用美國(guó)進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備，保證了工作的穩(wěn)定性與靈敏性。 　　3. 控制柜直接控制電源，操作方便 　　控制柜獨(dú)特的設(shè)計(jì)，包含了整個(gè)操作系統(tǒng)，改變了以往獨(dú)立電源操作復(fù)雜的設(shè)計(jì)，可以直接在控制系統(tǒng)上對(duì)電流，頻率，脈寬等電源參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。 　　4. 光路調(diào)整，換燈換棒方便 　　因本固體激光切割機(jī)采用的懸臂移動(dòng)式結(jié)構(gòu)在調(diào)整光路時(shí)，只需將橫梁機(jī)構(gòu)移至釘床邊緣，操作人員可直接在橫梁機(jī)構(gòu)旁調(diào)整光路或換燈換棒。 　　5.采用日本松下伺服電機(jī)，提高了切割的速度與穩(wěn)定性。 　　XY 軸分別采用兩臺(tái)1500W 日本松下伺服電機(jī)，Z軸隨動(dòng)部分采用一臺(tái)200W松下伺服電機(jī)，三者結(jié)合保證了穩(wěn)定性與工作的效率。 　　6．高精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與專業(yè)性工作平臺(tái)相結(jié)合。 　　運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選用高精密滾珠絲桿傳動(dòng)方式和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，確保了切割的高精密性，齒狀工作平臺(tái)和壓條適合對(duì)各類金屬板材切割時(shí)的支撐。 　　7. 高功率大制冷量冷水機(jī)，持續(xù)不斷為激光系統(tǒng)冷卻降溫，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，保證了長(zhǎng)時(shí)間的工作。 　　二、JQ-500 大幅面龍門式固體激光切割機(jī)優(yōu)勢(shì) 　　切割精度高、穩(wěn)定性好： 　　采用精密滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)控制，可滿足精密零件加工， 　　且動(dòng)態(tài)性能穩(wěn)定，可持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作。 　　切割斷面質(zhì)量好： 　　采用機(jī)械隨動(dòng)切割頭系統(tǒng)，切割頭隨板材高低隨動(dòng)，切割點(diǎn)位置始終保持不 　　變，使切縫平整、光滑，斷面無(wú)需后序處理，適應(yīng)平面或曲面板材切割。 　　切割幅面大、適應(yīng)切割材料多，應(yīng)用廣泛： 　　可切割幅面在2500mm×1500mm以內(nèi)金屬板材； 　　可加工材料有：普通碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁板、銅板、鈦板等。 　　性價(jià)比高： 　　對(duì)于薄板切割可代替CO2激光切割機(jī)、數(shù)控沖床及剪板機(jī)等，其整機(jī)成本相 　　當(dāng)于CO2激光切割機(jī)的1/4,數(shù)控沖床的1/2。 　　使用成本低： 　　本激光機(jī)采用的是YAG固體激光器，使用主要耗材為電能、冷卻水、輔助氣 　　體和激光燈，平均每小時(shí)成本在28元左右。 　　切割速度快、效益高： 　　本機(jī)對(duì)普通碳鋼的最大切割速度為2米/分鐘,按平均速度1米/分鐘，每米8 　　元錢計(jì)算，除去輔助加工時(shí)間，平均每小時(shí)可創(chuàng)造產(chǎn)值400元左右，凈利潤(rùn) 　　可達(dá)350元左右。 　　后續(xù)維護(hù)費(fèi)用低廉： 　　本激光機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，操作方便，激光器運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)費(fèi)用低。 　　核心技術(shù)： 　　1、激光器光路系統(tǒng)穩(wěn)定，經(jīng)上千次振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，激光器光路系統(tǒng)穩(wěn)定不變； 　　2、機(jī)械隨動(dòng)切割頭，純機(jī)械傳動(dòng)，穩(wěn)定抗干擾。
應(yīng)用
　　金屬切割機(jī)作為一種新型的工具目前越來(lái)越成熟的運(yùn)用到各種行業(yè)。那么激光切割到底是怎么運(yùn)用的，激光切割的好壞又怎么區(qū)分呢？ 　　首先激光的能量以光的形式集中成一條高密度的光束，光束傳遞到工作表面，產(chǎn)生足夠的熱量，使材料熔化，加之與光束同軸的高壓氣體直接除去熔隔金屬，從而達(dá)到切割的目的，這說(shuō)明激光切割加工同機(jī)床的機(jī)械加工有著本質(zhì)的區(qū)別。 　　它是利用從激光發(fā)生器發(fā)射出的激光束，經(jīng)外電路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束照射條件，激光熱量被工件材料吸收，工件溫度急劇上升，到達(dá)沸點(diǎn)后，材料開始汽化并形成孔洞，隨著光束與工件相對(duì)位置的移動(dòng)，最終使材料形成切縫。切縫時(shí)的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。
一般來(lái)說(shuō)，激光切割質(zhì)量可以由以下6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。
工作原理
　　激光是神奇的，而目前激光已經(jīng)能夠運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)，比如應(yīng)用于金屬切割，紡織面料切割，激光打標(biāo)，激光雕刻等等，而很多人對(duì)激光的原理并不是很清楚，今天我們來(lái)詳細(xì)的解讀一下關(guān)于金屬激光切割機(jī)工作原理： 　　激光束原理： 　　激光束聚焦成很小的光點(diǎn)其最小直徑（可小于0.1mm），使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度（可超過(guò)106W/cm2）。這時(shí)光束輸入（由光能轉(zhuǎn)換）的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分，材料很快加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng)，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄（如0.1mm左右）的切縫。切邊熱影響很小，基本沒(méi)有工件變形。1.切割表面粗糙度Rz 　　2.切口掛渣尺寸 　　3.切邊垂直度和斜度u 　　4.切割邊緣園角尺寸r 　　5.條紋后拖量n 　　6.平面度F
切割過(guò)程
　　激光金屬切割過(guò)程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體。鋼切割時(shí)得用氧作為輔助氣體與溶融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同時(shí)幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。對(duì)于加工精度要求高的金屬件，工業(yè)上可選者氮?dú)庾鳛檩o助氣體。 　　大多數(shù)有機(jī)與無(wú)機(jī)物都可以用激光切割。在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它具有什么樣的硬度，都可進(jìn)形無(wú)變形切割（目前使用最先進(jìn)的金屬激光切割機(jī)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm）。當(dāng)然，對(duì)高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割很困難，甚至不能切割（某些難切割材料可使用脈沖波激光束進(jìn)行切割，由于極高的脈沖波峰值功率，會(huì)使材料對(duì)光束的吸收系數(shù)瞬間急劇提高）。
金屬激光切割機(jī)前景
　　激光切割機(jī)加工作為一種全新的加工方法，以其加工精確、快捷、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在皮革、紡織服裝行業(yè)內(nèi)逐漸得到廣泛的應(yīng)用。如今在金屬加工上也適用得非常普遍。激光切割機(jī)與傳統(tǒng)的切割方式相比不僅價(jià)格低，消耗低，并且因?yàn)榧す饧庸��?duì)工件沒(méi)有機(jī)械壓力，所以切割出來(lái)產(chǎn)品的效果，精度以及切割速度都非常良好，并且還具有操作安全，維修簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。激光設(shè)備已經(jīng)在國(guó)際上有幾十年的研究，但是在國(guó)內(nèi)僅僅處于一個(gè)新的階段，特別是金屬激光切割機(jī)，雖然已有多樣化，但仍是一個(gè)初步發(fā)展階段。正是新階段的發(fā)展，才會(huì)有更大的發(fā)展空間。根據(jù)，近幾年的市場(chǎng)發(fā)展空間，可以得出完美的速度增長(zhǎng)比。我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，雖然是一個(gè)初步發(fā)展，但在國(guó)際科技帶領(lǐng)下已經(jīng)完成了飛躍的發(fā)展，并且比同等質(zhì)量有一個(gè)高階段的突出。以激光切割機(jī)來(lái)講，已經(jīng)從低端的yag切割技術(shù)發(fā)展到了現(xiàn)在的光纖切割，并且市場(chǎng)的需求高達(dá)千萬(wàn)，為廣闊的市場(chǎng)添加了新的生機(jī)。自從60年代第一臺(tái)激光設(shè)備的誕生和應(yīng)用開始，我國(guó)就有多為專家在激光行業(yè)付出了努力，并達(dá)到了國(guó)際一個(gè)微小的差值。在激光行業(yè)的發(fā)展同時(shí)，激光成套工業(yè)設(shè)備也進(jìn)入了生產(chǎn)的市場(chǎng)，擺脫了長(zhǎng)期依靠國(guó)外的局面，解決了國(guó)內(nèi)激光行業(yè)的尷尬局面。國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，成為激光市場(chǎng)的高產(chǎn)業(yè)支柱，并且可以達(dá)到每年20%以上的增長(zhǎng)速度。成為目前全球激光市場(chǎng)的一個(gè)新起點(diǎn)，根據(jù)專家預(yù)測(cè)，國(guó)內(nèi)的激光市場(chǎng)仍處于高速的增長(zhǎng)階段，在未來(lái)可以在進(jìn)行翻倍的增加，來(lái)最大的擴(kuò)充激光切割設(shè)備的市場(chǎng)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，將國(guó)內(nèi)高端激光設(shè)備擺脫受困的狀態(tài)，成為國(guó)際上的頂梁柱。目前國(guó)內(nèi)的激光產(chǎn)業(yè)主要在深圳、武漢兩地聚集，其中深圳是國(guó)內(nèi)的重要銷售市場(chǎng)，并且以多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，領(lǐng)先了其他區(qū)域。目前激光行業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步，雖然已經(jīng)光大發(fā)揚(yáng)和應(yīng)用，但是在規(guī)模上扔保留了一定的空間，特別是金屬激光切割和汽車等精密產(chǎn)業(yè)的精度焊接等。