CO2激光切割比其他方法的優勢在哪里？

    CO2激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料凝結,同時用與激光束同軸的緊縮氣體吹走被凝結的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而構成一定外形的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數控技術的不時完善和展開,目前已成為工業上板材切割的一種先進的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：關于中厚板采用氧乙炔火焰切割；關于薄板采用剪床下料,成形復雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和進步火焰切割的切口質量,又推行了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又展開了數控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其有缺陷,在工業消費中有一定的適用范圍。

    CO2激光切割技術比其他方法的明顯優點是：

    （1）切割質量好。切口寬度窄（普通為0.1--0.5mm）、精度高（普通孔中心距誤差0.1--0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（普通Ra為12.5--25μm）,切縫普通不需求再加工即可焊接

    （2）切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min；2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區小,變形極小。

    （3）清潔、安全、無污染。大大改善了操作人員的工作環境。當然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超越電加工；就切割厚度而言難以抵達火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優點足以證明：CO2激光切割曾經和正在取代一部分傳統的切割工藝方法,特別是各種非金屬材料的切割。它是展開疾速,應用日益普遍的一種先進加工方法。

    九十年代以來,由于我國社會主義市場經濟的展開,企業間競爭猛烈,每個企業必需根據自身條件正確選擇某些先進制造技術以進步產質量量和消費效率。因此CO2激光切割技術在我國獲得了較快的展開。

    二、CO2激光切割的工業應用

    世界第一臺CO2激光切割機是二十世紀七十年代的降生的。三十多年來,由于應用范疇的不時擴展,CO2激光切割機不時改進,目前國際國內已有多家企業從事消費各種CO2激光切割機以滿足市場的需求,有二維平板切割機、三維空間曲線切割機、管子切割機等。固然激光切割的展開趨向較快,但應用水平與興隆國度相比差距較大。至2003年我國已在工業消費中運用的CO2激光切割系統累計已達500臺左右,約占全世界正運轉系統總量的1.5%。

    CO2激光切割系統的置辦者主要是兩類

    一類是大中型制造企業,這些企業消費的產品中有大量板材需求下料、切料,并且具有較強的經濟和技術實力；另一類是加工站（國外稱JobShop）,加工站是特地對外承接激光加工業務的,自身無主導產品。它的存在一方面可滿足一些中小企業加工的需求；一方面在初期對推行應用激光切割技術起到宣傳示范的作用。1999年美國全國共有激光加工站2700家,其中51%從事激光切割工作。八十年代我國激光加工站主要從事激光熱處置工作,九十年代后,激光切割及攻站逐步增加。在此基礎上隨著我國大中型企業體制革新的深化和經濟實力的增強,越來越多的企業將采用CO2激光切割技術。

    從目前國內應用情況分析,CO2激光切割普遍應用于<12mm厚的低碳鋼板、<6mm厚的不銹鋼板及<20mm厚的非金屬材料。關于三維空間曲線的切割,在汽車、航空工業中也開端獲得了應用。目前適宜采用CO2激光切割的產品大致上可歸結為三類：

    1：從技術經濟角度不宜制造模具的金屬鈑金件,特別是輪廓外形復雜,批量不大,普通厚度<12mm的低碳鋼、<6mm厚的不銹鋼,以儉省制造模具的本錢與周期。已采用的典型產品有：自動電梯結構件、升降電梯面板、機床及糧食機械外罩、各種電氣柜、開關柜、紡織機械零件、工程機械結構件、大電機硅鋼片等。

    2：裝飾、廣告、效勞行業用的不銹鋼（普通厚度<3mm）或非金屬材料（普通厚度<20mm）的圖案、標志、字體等。如藝術照相冊的圖案,公司、單位、賓館、商場的標志,車站、碼頭、公共場所的中英文字體。

    3：懇求均勻切縫的特殊零件。普遍應用的典型零件是包裝印刷行業用的模切版,它懇求在20mm厚的木模板上切出縫寬為0.7~0.8mm的槽,然后在槽中鑲嵌刀片。運用時裝在模切機上,切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國內近年來應用的一個新范疇是石油篩縫管。為了擋住泥沙進入抽油泵,在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出<0.3mm寬的均勻切縫,起割穿孔處小孔直徑不能>0.3mm,切割技術難度大,已有不少單位投入消費。

    國外除上述應用外,還在不時擴展其應用范疇。

    （1）采用三維激光切割系統或配置工業機器人,切割空間曲線,開發各種三維切割軟件,以加快從畫圖到切割零件的過程。

    （2）為了進步消費效率,研討開發各種專用切割系統,材料保送系統,直線電機驅動系統等,目前切割系統的切割速度已超越100m/min。（3）為擴展工程機械、造船工業等的應用,切割低碳鋼厚度已超越30mm,并特別留意研討用氮氣切割低碳鋼的工藝技術,以進步切割厚板的切口質量。因此在我國擴展CO2激光切割的工業應用范疇,處置新的應用中一些技術難題仍然是工程技術人員的重要課題。