激光切割在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用(二)

  日本日產(chǎn)汽車公司利用激光處理鋼板表面以提高油漆光澤度已獲成功。這種方法是在對薄鋼板進行噴漆前,用激光束進行表面蝕刻加工,是鋼板表面形成無數(shù)直徑和深度均勻的極微小的空,然后再進行噴漆處理。這樣不僅提高了光澤度,而且油漆不容易脫落。

  德國大眾汽車采用激光和機器人組合系統(tǒng),加工汽車儀表盤殼體,使用功率為400W的二氧化碳激光起,每年可節(jié)約加工費用60萬美元。德國另一家汽車公司采用二氧化碳激光器焊接鍍鋅鋼板,利用機械可視系統(tǒng)監(jiān)視焊接過程,大大提高了生產(chǎn)效率。

  由于激光切割加工的眾多優(yōu)點,一些國家在大力進行研究開發(fā)新型的激光切割加工機床,如日本和美國都制造了激光切割機床。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,激光在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越重要。

  激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質(zhì)量。現(xiàn)代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。 以金運激光CO2激光切割機為例,整個系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、排煙和吹氣保護系統(tǒng)等組成,采用最先進的數(shù)控模式實現(xiàn)多軸聯(lián)動及激光不受速度影響的等能量切割,同時支持DXP、PLT、CNC等圖形格式并強化界面圖形繪制處理能力;采用性能優(yōu)越的進口伺服電機和傳動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)實現(xiàn)在高速狀態(tài)下良好的運動精度。
  
  激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實現(xiàn)的。在計算機的控制下,通過脈沖使激光器放電,從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光,形成一定頻率,一定脈寬的光束,該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上,形成一個個細微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔,在計算機控制下,激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進行連續(xù)相對運動打點,這樣就會把物體加工成想要的形狀。

  切割時,一股與光束同軸氣流由切割頭噴出,將熔化或氣化的材料由切口的底部吹出(注:如果吹出的氣體和被切割材料產(chǎn)生熱效反應(yīng),則此反應(yīng)將提供切割所需的附加能源;氣流還有冷卻已切割面,減少熱影響區(qū)和保證聚焦鏡不受污染的作用)。與傳統(tǒng)的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質(zhì)量(切口寬度窄、熱影響區(qū)小、切口光潔) 、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀) 、廣泛的材料適應(yīng)性等優(yōu)點。

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