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激光的应用领域
国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
⑴采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
⑵为了提高生产效率,研究开发各种**切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,如今切割系统的切割速度已**过100m/min。
⑶为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已**过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。
关键技术一
CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术:
焦点位置控制技术
焦点位置控制技术:激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝;同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm的碳钢,焦点在表面之上;6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:⑴打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径较小处为焦点。⑵斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的较小处为焦点。⑶蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花较大处为焦点。对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些**的装置供用户选用:
⑴平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
⑵在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离(stand off)的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
⑶控制聚焦镜(一般为金属反射聚焦系统)的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
⑷飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短;反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
模切工程师较全激光刀模知识
做为模切工程师,我们要知道哪些刀模的知识呢?
激光刀模材料简介:
●激光刀模材料的规格描述:
有厚度,高度,刃角,硬度,包装形式5方面。
1.厚度 一般使用单位mm,常用的刀料厚度为0.45mm,0.53mm,0.71mm,1.05mm。另外,一个通用的单位是pt,1pt=0.35146mm。以上厚度转化为pt单位后就是1.3pt,1.5pt,2pt,3pt。
2.高度 一般使用单位mm,高度的规格非常多,从8~100,根据自己选择即可。
3.刃角 使用角度单位。一般有30°,42°,52°的规格。
4.硬度 使用洛氏硬度(HRC)和维氏硬度(HV)两种,刀身的硬度一般在50 HRC以下,刀刃的硬度一般在55 HRC以上。
5.包装形式 有条刀和盘刀两种。长度一般为1m/条,100m/盘。
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激光刀模材料的材质及处理介绍:
◆ 选用优质的钢材:
钢分子结构紧密,刀身富有柔韧性,受弯后无太大的回弹,分子结构仍保持紧密的联结。
◆精湛的表面退碳处理:
将较脆的碳分子从模切刀的表层退去,使刀片受弯时不致表面脆裂,而导致刀身断裂。仿似一层软皮组织将刀身包起,更加便于弯曲成形。
◆ 优秀的热处理:
可以根据客户不同要求将模节刀调节至不同硬度,并将刀身调软便于弯曲而将刀峰调硬使之耐用。
◆较高的精度:
模切刀精度越高,模切机调压时间越短,机械磨损越低,出产速度越快,模切效果越好。特别是不干胶商标的模切,无精度的模切刀根本分歧格。
◆应拥有更多规格、型号供客户选择:
模切刀的选择应拥有更多规格、型号供客户选择:模切刀的选择应按三个原则去选择:
(1)出产是否长版;
(2)客户要求是否高;
(3)所模切的图案是否复杂。选择较适合的型号、规格的模切刀是模切质量保证的枢纽。
◆软刀刀峰经淬火处理的模切刀因为刀身软,刀峰硬,通常被称为软刀。
软刀的淬火处理面积的厚薄对耐用性影响很大,淬火面积大,承托刀身传递过来的机械压力的能力越大,反之较硬的刀峰与较软的刀身的接触面积较少时,硬的部门会向软的部门凹陷进去,或很易脱落,或承托力不足甚至减至零,即刀的寿命缩短。
当然也不能无穷制增加淬火层面积,淬火层面积太多会影响模切刀的弯曲。
因为淬火层的重要性,加上淬火层面积越大,刀的造价越高,所以有些无良出产商甚至用涂颜色的方法在刀峰涂上一层墨色就说是淬火处理,以欺骗用户。因此,选择合适的品牌,选择信誉良好的供给商就相称重要。
◆ 不同硬度的品种选择,有利于适应不同的需要。
有些品牌只有两种硬度的刀,对于模切较厚的材料根本不能胜任。另一方面,假如只有很硬的刀,对于图案复杂的木模成型又很成题目。或者有时用户委曲使用统一款刀于不同要求的模切出产上,难以达至较佳的效果。所以选择品种较多的品牌也是相称重要的。
选择优质的模切刀时应留意
根据所模切材料的厚薄而选择高峰刀及矮峰刀高峰刀既可以切薄纸又可以切厚纸,既可以用在单张的自动模切机上,又可以用在同时模切二、三张纸的手摇模切机上,使用范围很广。
但假如用户的产品单一,而且都是薄卡纸,如烟包出产厂,长期模切低于400克厚度的烟盒,那么这里建议选用矮峰刀,因这些厂通常用自动模切机,单张纸模切,速度快,数目大,矮峰刀可知足。
对于更长版更耐用的要求,由于矮峰刀的刀峰的刚度比高峰更高,所以承受压力更不乱,耐用性更持久。
选择优质的模切刀时应注意刀峰的横纹处理或直纹处理,横纹处理的刀对于模切纸张效果更佳,更耐用,而不乱性及精度更高,受弯后亦不易开裂,而直纹处理的刀表面似乎很锋利,便模切时切在钢板面上,时间不长便很易钝口。
同时,受弯后也易于开裂,所以除了模切胶片产品时,选用直纹刀较为顺畅外,模切纸质产品较好是选用横纹处理的模切刀。
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根据模切材料如何选择模切刀
选择合适的模切刀是制作激光刀模的第一步,而模切刀的选择是根据模切材料的特性决定的。模切材料一般分为普通纸板,硬质胶板,柔韧材料和回收纸,以下就各种材料选刀方法作扼要分析:
▲普通纸板
普通纸板包括常见的卡纸,瓦楞纸等。模切这类纸板选用普通的激光刀(刃角52o)就可以了,假如模切外形复杂,则需要选用刀身硬度稍低,弯曲机能较好的刀料。在模切过程中,假如需要模切压力小,则可以选用刃角为42 o的刀料。小的模切压力可减少刀刃磨损,延长模切寿命。
▲硬质胶板
硬质胶板包括PVC,PET,电子板,高密度材料,垫片等。模切这类材料需选用硬度大的刀料。普通的激光刀刀身硬度为39HRC,刀刃硬度为57HRC,若模切硬质胶板,则需选用刀身硬度达47HRC,刀刃硬度达59HRC的刀料。刃角越小,刀刃硬度越大的刀料,则耐磨性越好。
▲ 柔韧材料
柔韧材料包括铝箔,腹膜材料,软性塑胶等。模切这类材料需选用刃口经精细磨制的刀料,这类刀料刃面光滑,所需的模切压力小,能等闲穿过粘性材料,并减少切边拉丝起毛的题目。
▲回收纸
模切回收纸非常轻易产生纸粉,因此,应选择能减少模切过程中刀刃与纸的摩擦力的刀料。刃面经由抛光或涂层处理的刀料,非常光滑的,能适应这一要求;若刃角达到42度,则能进一步减少模切压力,从而令模切粉尘达到起码。
刀模激光切割技术的问世有利于可持续发展
激光切割的不断发展,也带动了刀模激光切割机技术的发展和提高,这项技术的问世代替了传统的手工技术,在一定意义上提高了工作效率,改善了工作模式。
刀模激光切割机主要利用激光的强能量性对刀模板进行高深度烧蚀,从而达到安装切割刀的目的。刀模激光切割是一种全新自动化的加工方法,有着精确、快捷、操作简单的优势。用户可以任意制定产品的形状、大小进行快速成型,在图像输入电脑的时候可以任意的更改或变换,使你的工作效率跟快。
首先,刀模激光切割机技术提供了**的储蓄刀模具技术,*模具是否平坦或柔软。激光生产工具可以提供多种精度、深度切割,并且可以进行切削和穿孔切割。同时激光切割机可以很大程度上转换废品,不仅可以节约成本而且也为当今可持续发展做了一大贡献。
其次,刀模激光切割技术比传统技术工作效率高,激光头可以固定光路,可以高强度的稳定机床,同时工作的时候不需要辅助气体,操作的时候简单方便。
刀模激光切割机是一项运用激光来对材料进行加工的新技术,刀模激光切割技术应用范围非常的广泛,在皮革制造业中使用的特别多,可以进行高精度的工艺加工,使用时灵活性高。