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(huì)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(huì)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。