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基于特殊材料的光纤激光切割测试

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-17 0:07:52 * 浏览: 3
惠特尼公司经常根据客户需要对新材料或特殊材料进行光纤激光切割检查和评估。到目前为止,已经测试了用于航空航天业的铝和不锈钢,用于转子的磁性材料以及用于地板工业的锌板以及许多其他材料。与非热处理技术相比,光纤激光切割上述材料的优势和挑战是什么,与CO2激光相比切割高抗材料的优势是什么?您将在本文中获得答案。客户经常将Whitney带到他们需要在不同行业中使用的特殊材料进行测试,以及一些特殊的自定义项,例如航空航天,仓储设备制造,建筑和施工以及运输。尽管从未用光纤激光器切割过这些材料,但客户仍然希望光纤激光器的性能优于目前的工艺。垫片的成功应用惠特尼最近对一种层压材料进行了测试,以生产航空航天工业中使用的垫片。该材料的基材为0.762mm,并在其上层压了多层0.076mm的层压板。总厚度为1.524mm。惠特尼测试了不锈钢和铝制垫片。 Whitney全球销售兼产品专员Dale Bartholomew表示,为了达到所需的垫片厚度,客户可能还需要剥去一层或两层层压板以使垫片适合安装空间。以前,垫圈是通过机加工生产的。 ldquo,机加工的问题是速度太慢。巴塞洛缪说:“而且,机械加工很容易损坏层压板的一部分,例如,顶层会剥落。因此,“成本”问题和由垫圈的机械生产引起的各种问题迫使客户寻求更好的解决方案,例如尝试用光纤激光器切割。惠特尼首先测试并切割小样本以确定切割参数,然后对实际零件进行切割测试。通过多种方法进行了测试,包括从层压板的正面和背面分别切割时,哪种方法可以获得更好的切割效果。另外,必须设置参数,并且已确保不会将切削刃焊接在一起。 Bartholomew说,这在切割薄板时尤其重要。 ldquo,如果刀刃焊接在一起,则无法剥离层压板。从正面切割,背面切割以及层压板的不同切割速度通过各种参数测试了许多样品,最终证实了光纤激光器可以在不焊接切割刃和损坏层压板的情况下执行垫圈的加工。层切。 Bartholomew说,在这种情况下,从铝垫片背面切割时,切割速度可以达到22.86m / min,而从不锈钢垫片切割时,切割速度可以达到3.048m / min。尽管惠特尼(Whitney)证明了光纤激光器可以削减垫片,但航空航天客户必须自己进行一些测试。 “他们担心疲劳性能,”巴塞洛缪说,“因为这些材料通常不会通过典型的热加工进行切削,所以有必要测试切削过程的热效应是否会增加失效的可能性。显然,通常使用的机械过程不会引起热效应。那么,光纤激光切割机在切割板材时需要做什么?实际上,您需要做的是如何连接激光束传输系统。巴塞洛缪说:“不同的光束直径,准直长度,透镜和焦距的总和会影响光束对材料的影响。调整后可以正确应用参数。他补充说,所有因素都会产生综合影响。“在切割另一种材料时,可能需要调整适合某种材料的参数。对于板材,电动和聚焦镜是最重要的因素。磁性材料Whitney最近完成了对该材料的另一项测试,该材料是用于制造电动机和发动机转子的层状金属中的磁性不锈钢。零件形状复杂,材料厚度仅为0.0635mm,对公差要求非常严格。每个切块必须相同,然后再放入其他根据制造商的需求在两块之间使用材料。零件是通过冲压制成的,需要精确的模具。 ldquo,客户正在寻找小批量切割过程。巴塞洛缪说,“因为冲压模具可能非常昂贵,所以他们希望找到一种方法不必太快,但运营成本较低。通过调整标准光纤激光器的参数,惠特尼成功地以高达10.16m / min的速度切割了磁性材料。调整后的参数包括光焦度,速度和焦距。辅助气压和喷嘴类型也已优化,以实现最快的切割速度和最清洁的切割过程。光纤激光切割的挑战不是切割本身,而是应用。 Bartholomew说,“不能改变材料本身的磁性”,因为那会改变不锈钢薄板与电机和磁场的相互作用。同样,在加工过程中输入到材料表面的热量会影响材料的结构,进而影响磁性能。客户正在测试他们的性能,以确定用光纤激光器切割是否可行。惠特尼最近形成的用于光纤激光测试的第三种材料是纯锌板。需要测试的客户使用纯锌板制作线框,用于制作图案地板时用于固定瓷砖。切片的厚度为6.35mm,宽度为3.175mm,形状复杂。惠特尼(Whitney)最近对用于制作图案地板砖框架的纯锌板进行了光纤激光切割测试。锌片的厚度为0.25mm,宽度为0.125mm,形状复杂。通常使用水刀切割线框,但此过程相对较慢,约为0.3556m / min。当惠特尼使用光纤激光器切割锌板时,速度可以达到10.16m / min。切割复合材料的可能性根据客户的要求,但惠特尼尚未测试它是金属和塑料的复合层压板。巴塞洛缪说,“我们不确定切割是否会顺利。 ldquo,金属部分没有问题,但是我们不确定夹在金属之间的塑料层。激光束可以直接通过,但是塑料需要吸收要切割的光束。