少无废料激光板材切割技术

采用少无废料激光板材切割技术,可以大幅度地提高材料利用率,缩短切割时间,提高生产效率。激光切割路径优化算法和板材的无搭边排样技术是少无废料激光板材切割的关键技术问题。文章研究了少无废料激光切割路径优化原则,在此基础上,研究了少无废料激光切割编程技巧,并结合纺机板材的激光切割实践,进行了少无废料激光板材切割技术研究,结果表明,采用少无废料激光切割技术,材料利用率可10%~30%,切割长度可减少5%~10%。     

CO2激光切割模切板的表面质量

为了评价CO2激光切割模切板表面质量,采用宏观、微观表面观察和碳元素含量测定这3种方法来研究CO2激光切割模切板表面附着炭层和激光功率、切割速度之间的关系。试验结果表明,模切板切割表面附着炭层的区域随着切割速度的降低而扩大;同一功率下,切割速度越大,切割表面条纹越明显,且随着切割速度的降低而逐步减轻直至消失;切割速度较低时,随着激光功率的增加,附着在表面的炭将减少;较高速度时,随着激光功率的增加,切割表面附着的炭层浓度相差不大,但是条纹不是很显著;顺着纹理方向的炭层沿着纹理方向平铺分布,垂直纹理方向的炭层呈蜂窝状分布,两者均存在有气孔,随着速度降低,网格间的气孔直径减小。该结果对分析激光切割馍切板表面质量是有帮助的。     

管材激光切割过程和条纹形成模型的研究

了研究管材激光有氧切割过程和切割表面条纹形成模型。与板材激光切割一样,管材激光切割也包括非稳态和稳态两个过程,而激光加热特性和热平衡过程的建立是造成这种现象的主要原因。提出了一种基于铁和氧气扩散反应进行的管材激光切割表面条纹形成模型。     

中低功率双CO_2激光切割机的开发与应用

研究了大功率单CO2激光切割机和小功率双CO2激光切割机的切割原理,分析了在用这两种形式的激光切割机切割非金属材料木质模切板时,激光功率、切割速度与切割深度、切割的缝形缝宽之间的关系。试验结果表明,用中小功率双CO2激光切割机切割非金属木质板材,无论是设备的制造成本、运行成本,还是切割的精度和缝形缝宽,同用大功率单CO2激光头切割机相比有很多优势。     

管径和光斑影响激光切割开始瞬间吸收率的分析

从理论上研究了曲率半径 (管径 )和激光光斑直径对 30 4不锈钢管材和板材激光切割时开始瞬间吸收率的影响。结果表明 ,当激光光斑直径d与物体外表面的管径 (曲率半径 )D之比大于 0 86 6时 ,它们对激光切割开始瞬间吸收率的影响不能忽略 ,且随着管径 (曲率半径 )的减小或激光光斑直径的增大 ,激光切割开始瞬间吸收率增大     

中低功率CO2激光切割非金属板材

介绍了CO2激光汽化切割非金属板材的机理,建立了理论模型,并根据材料的性质和切割速度预测切割深度。实验数据表明,该模型适合激光切割6mm以下的薄板。根据该模型可预测小功率激光切割非金属材料的能力,为提高切割速度,提出预热辅助气体的切割方法。     

激光切割板材的工艺处理

本文在现有的激光切割工艺研究的基础上对激光切割板材的工艺处理进行了进一步的探讨 ,其中包括引入线、引出线的设置 ,辅助切割路径的合理安排 ,路径优化和优化排样以及加工参数的优选等等 ,结合计算机的应用 ,实现计算机辅助工艺设计 (CAPP)。     

激光切割排样系统在硅钢板材加工中的应用

激光切割技术是当前世界上最先进的切割工艺之一，加之排样软件的应用，使板材的利用率得到了很大提高。为了填补扇片零件研究的不足，借鉴传统多边形顶点射线算法的基本原理，提出扇片零件顶点射线算法，解决了任意包角以及任意半径的扇片零件在硅钢板材上的优化排样问题。同时，以该算法为基础，利用VC++6.0开发了一套激光切割排样系统，进行了大量实际排样优化计算。实验结果表明，该算法既满足了实际生产中激光切割的工艺要求，又能够有效地提高硅钢板材的利用率。     

激光切割机切割头位置检测与调高控制系统设计

在激光切割中为了有敢控制激光焦点与工件之间的相对位置,设计了激光切割头自动调高系统的位置检测系统。采用切割喷嘴和切割极板形成的电容构成差动式电桥,以差动式电桥作为测距传感器;用相敏检波电路鉴别切割喷嘴和切割板材间位置变化,伺服系统控制切割头运动,从而实现激光切割头高度调节。通过测试,有效地解决了激光切割焦点跟踪问题,提高了系统的控制品质。所设计的切割头位置检测为激光切割机提供了解决方案。     

半导体激光切割碳钢板方法研究

采用500 W半导体激光对碳钢板材进行切割实验。为了提高切割能力，针对半导体激光光束发散角较大的特点，以及碳钢板材的激光切割工艺特性，对切割头的光学系统进行改进，并进行比较实验。结果显示，适当增加光斑尺寸，焦深延长，可一定程度上加强半导体激光对于3 mm以上碳钢板的切割能力，将切割厚度拓展到6 mm。在此条件下，切割速度有所下降。但在3～6 mm厚度范围内切割效率同500 W光纤激光器切割效率相近。     

低碳钢板的激光切割

讨论了低碳钢板的激光切割中各因素对切割质量的影响,取得了切割的最佳工艺参数,分析、研究了试验中出现的问题及解决方法。     

光束偏振性对切割质量影响的研究

针对光束偏振态对切割质量的影响进行了实验探究。实验中,分别采用线偏振CO2激光和圆偏振CO2激光对6 mm低碳钢板进行切割,结果表明,使用线偏振光切割时,光束在不同切割方向上产生的切缝宽度不同,挂渣程度也不一样。而采用圆偏振光切割时,切缝宽度一致性良好,且无明显挂渣现象。从光能的吸收和反射两个方面解释了产生这种现象的原因。给出了在激光切割时,为了获得良好的切割效果应采取的措施。     

车身覆盖件的三维激光切割转角过烧的研究

本文论述了三维激光切割技术在车身制造中的应用,探讨了三维激光切割中的难点。采用CO2激光在三维五轴数控切割机床上对车身覆盖件进行了切割工艺试验,对入射角和激光型式进行了深入的研究,并分析了对切割质量的影响。试验结果表明,入射角在临界角度内,对切缝宽度、切割面粗糙度和切割面波纹的影响不大,但超过这个临界角度,切割质量很差;在切割转角处时,应尽可能采用脉冲激光进行切割,避免转角处因热量过于集中而产生过烧,从而获得较好的切割质量。     

精密齿轮光纤激光切割工艺研究

利用光纤激光精密加工系统进行了不锈钢齿轮的切割实验。研究了激光光斑直径及离焦量、切割速度、激光功率等工艺参数对齿轮切缝宽度及加工质量的影响。通过优化工艺参数,在0.4mm厚的不锈钢薄板上切割出了精密齿轮。     

基于去除熔化物形态分析的铝合金薄板激光切割试验研究

为提高铝合金薄板激光切割质量,对切割去除熔化物进行了收集、观察及测量研究。在Nd:YAG脉冲激光切割模式下,采用不同气熔比0.1898,0.2798,0.3708和0.6519,对0.85mm厚的1000系铝合金薄板进行切割试验。试验通过超景深三维显微镜对收集的去除熔化物形状和尺寸进行观测研究。结果表明,去除熔化物颗粒由球形颗粒和蝌蚪形颗粒两种颗粒组成,其中球形颗粒平均尺寸在71～123μm之间;高气熔比切割去除熔化物主要呈球形,颗粒尺寸较小,切割质量较好;低气熔比下熔化物主要是蝌蚪形,其中呈现的球形颗粒尺寸较大,切割质量较差。试验最终在辅助气压0.6MPa高气熔比0.6519下获得了较高质量的切口。研究结果深化了铝合金激光切割的机理认识,有效提高了铝合金薄板的激光切割质量。     

激光切割中入射角对切割质量的影响

研究了激光入射角对薄板切割质量的影响 ,结果表明 ,在一定条件下 ,激光束不垂直工件表面时 ,仍可以获得切缝细、挂渣少的切割效果。同时切割头的运动方向在激光束不垂直于被加工表面时 ,对切割质量也有显著影响。给出了在三维激光切割时 ,由于干涉等原因无法保证激光束垂直入射时 ,为得到好的切割质量应采取的措施     

晶圆激光切割技术的研究进展

综述了半导体领域晶圆切割技术的发展进程,介绍了刀片切割技术、传统激光切割技术、新型激光切割技术及整形激光切割技术的特点、工作原理和优缺点以及国内外使用晶圆切割技术获得的研究成果及其应用前景.与刀片切割技术相比,激光切割技术具有切割质量好、切割速度快等优点.详细介绍了以进一步改善晶圆切割质量和提高切割速度为目的的几类整形激光切割技术,包括微水导激光切割技术、隐形切割技术、多焦点光束切割、“线聚焦”切割、平顶光束切割和多光束切割等.随着技术的不断完善、切割设备的不断成熟,整形激光切割技术在未来的晶圆切割领域将具有广阔的应用前景.     

常用工程塑料的车削性能研究

工程塑料在切削加工中存在易变形、表面质量和尺寸精度差等常见现象。通过分析工程塑料的热性能、弹性模量以及其切屑的特点,阐述了产生上述现象的原因。然后从刀具材料的选择、刀具几何参数的选择、切削参数的选择三个方面提出了解决上述现象的方案,保证了产品质量,提高了生产效率。     

红外晶体等距恒速单点金刚石车削

单点金刚石车削技术广泛应用于红外脆性晶体材料光学表面的加工。然而,受车削参数、材料特性、刀具参数等多因素的影响,将会导致车削表面质量的不均匀。为了获得更为均匀优质的表面质量,在分析单点金刚石车削影响因素的基础上,提出了等距恒速的车削方法。详细介绍了等距恒速车削的原理,分析了车削参数的确定过程,得到了等距恒速车削的工件转速和进给速度曲线。最后应用一CVD ZnS材料进行了车削试验,获得了该材料车削最佳的线速度,应用此参数进行车削,得到了均匀优质的车削表面,整体表面粗糙度由Ra=6.4 nm降低到了Ra=4.1 nm。