YAG金屬激光切割機碳纖維/航空鋁加工分析

時間：2020-01-05

YAG金屬激光切割機碳纖維/航空鋁加工分析

    YAG固體金屬激光切割機可用光學玻璃透鏡或透鏡組聚焦。光學玻璃透鏡的成像質量遠**砷化鎵或硒化鋅透鏡。采用光學玻璃透鏡，有可能將YAG激光束精細聚焦，在重復脈沖工作狀態(tài)下（例如400W , 500Hz）,可得到0.1mm左右的微細切口，適用于復雜輪廓的精細切割。與CO2激光切割機相比，YAG金屬激光切割機所占據(jù)的市場份額正在逐年提升，其關鍵在于設備購置成本的相對優(yōu)勢以及在切割材料范圍的廣泛。
    YAG金屬激光切割機可由光纖傳導，易于和機器人系統(tǒng)配合，由機器人帶動一個很輕巧的切割頭，完成空間部位的切割，這種系統(tǒng)已經用于汽車工業(yè)的生產線上。但由光纖傳輸后的激光的模式比原激光要差，聚焦光斑直徑增大，切口變寬，切割速度下降，但切口質量還是可以的。
    用YAG固體金屬激光切割機除一般金屬材料之外，還能夠切割碳纖維、航空鋁、陶瓷等特殊材料。其工作原理在于采用的劃痕法方式，或者也可用穿透法切割。YAG金屬激光切割機的重復脈沖頻率較低，劃痕法切割陶瓷的速度**采用CO2激光的相應值。但YAG金屬激光切割機的切口質量一般較好，殘留熔凝層較薄且容易用噴砂法去除。
    YAG金屬激光切割機主要用于高反射率金屬的切割和精細輪廓的切割。金屬對YAG激光的吸收系數(shù)較高，加上YAG容易實現(xiàn)重復頻率脈沖輸出，峰值功率高，因而可用于難以切割的高反射率金屬材料的切割，例如在首飾工業(yè)中，YAG金屬激光切割機用于金板的切割。為便于用戶能深入了解YAG金屬激光切割機的加工優(yōu)勢，以下武漢嘉倍徳科技將主要就碳纖維材料以及航空鋁板切割予以說明。

一、YAG金屬激光切割機碳纖維切割加工分析
    YAG金屬激光切割機的應用十分廣泛，以下將主要就YAG金屬激光切割機針對碳纖維復合材料的切割相關特性予以分析說明。
　　YAG金屬激光切割機在對1mm或較厚的復合材料進行螺旋鉆孔時，切割的質量很高，只有很小的燒傷，而且只在纖維**層才有。碳纖維復合材料的組成，尤其是碳纖維的高熱傳導率，使得傳統(tǒng)技術很難加工它們。
　　使用YAG金屬激光切割機的好處還有：這是非接觸的材料去除工藝，意味著刀具磨損顯著減少。JK200FL還用于切割和鉆孔試驗，試驗中使用常規(guī)工藝的掃描頭。
　　YAG金屬激光切割機可以有效地切削、銑削碳纖維復合材料，而不會損害材料的完整性。機械式的銑削和鉆孔會造成熱損傷、碎屑、分層和刀具磨損。但是這些損傷可以通過正確使用激光加工來避免。

二、YAG金屬激光切割機航空鋁切割加工分析
    YAG金屬激光切割機的優(yōu)勢在于能**、準確的將鋁箔加工成不同的形狀。激光切割過程可以較快的加工具有統(tǒng)一標準的零件，它比傳統(tǒng)的加工效率較高，進而降低加工時間和生產成本。在目前的YAG金屬激光切割機系統(tǒng)中，針對航空應用中的局限性都得到改進，現(xiàn)在，激光系統(tǒng)在很大程度上減小了熱影響區(qū)域（HAZ）的大小和相應的微裂痕。在激光切割機切割過程中，技術人員已經可以對切割參數(shù)進行控制，幷且利用計算器軟件進行**的重復。這些技術進步使得人們對激光切割是否適用于機身結構的生產重新思考。
    嘉倍徳科技迅鋒YG系列金屬激光切割機的機身結構主要是系列鋁材料制造而成。長時間以來，在該系列鋁板的加工中，YAG金屬激光切割機的優(yōu)勢一直由于疲勞性能的降低而未能得到發(fā)揮。疲勞斷裂通常發(fā)生在應力集中的地方，如零件的邊緣，幾何形狀變化處，或者接合處。薄板金屬制成的機身零件有很多不同的接合方式，絕大多數(shù)的疲勞裂痕發(fā)生在接合處。如果激光沒有被用于切割接合處的小孔，那么激光主要就用于零件的邊緣切割。對于其它的效應，可以采用較易損壞的連接位置來說明與連接處相比，激光切割帶來的微裂痕幷非主要的損壞部位。這樣，我們就能得出結論：如果一個零件有可能在連接處斷裂，那么YAG金屬激光切割機的加工技術不會進一步損壞零件的疲勞特性。
    較近，激光系統(tǒng)的革新使得人們重新對激光切割航空用鋁的優(yōu)勢進行評估。初步測試已經表明激光技術在機身加工中的潛力。今后的機身系統(tǒng)以及現(xiàn)有的設計不應因為過去的經驗而排除激光器在該機身系統(tǒng)中的可能應用。我們應該保持開放的態(tài)度來分析各種情況，以確定激光技術可否帶來產品效益。

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