鈑金切割加工是一種廣泛應用的金屬加工工藝,但隨著用戶對加工效率和質量等方面的要求日益提高,激光切割加工方式應運而生,成為鈑金加工的一次革命性變革。這種方法不僅具有傳統(tǒng)金屬切割加工無可比擬的優(yōu)勢,而且還能夠提高生產(chǎn)效率,降低勞動強度,保證產(chǎn)品精度和表面光潔美觀性等優(yōu)點。
在激光切割加工過程中,無需使用任何形式的切削刀,從而有效避免了刀具磨損的問題;鈑金的加工過程不會引起任何形態(tài)上的變化;沒有切削液,不會造成環(huán)境污染。該產(chǎn)品具有高速切割、高效生產(chǎn)、高度柔性化、短生產(chǎn)周期、窄切縫、簡便操作、低勞動強度和無污染等諸多優(yōu)點。
利用激光技術進行零件切割加工,可實現(xiàn)一次高精度、高效率的成形切割,同時還能自動完成切割排樣和套料等操作。隨著我國工業(yè)水平的提高和汽車等行業(yè)對鈑金件需求量越來越大,激光切割加工鈑金也逐漸成為一種趨勢。在國外,只要板材的厚度超過兩毫米,就會采用激光切割技術進行加工,因此,許多專家一致認為,未來30-40年將是激光切割加工技術發(fā)展的黃金時期。
隨著我國國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展對金屬型材需求量日益增多,以及汽車工業(yè)和電子制造業(yè)不斷向自動化方向發(fā)展,激光切割加工已成為金屬表面強化的一種主要手段。然而,當前激光切割鈑金所面臨的諸多難題仍未得到圓滿解決。
在進行激光切割時,只有極少數(shù)情況下可以從板的邊緣開始進行切割,而絕大多數(shù)情況下需要進行切割穿孔技術,也就是說需要在板材表面形成一個微小的孔洞。對于一些特殊形狀或不規(guī)則零件來說,需要通過打孔來提高其尺寸精度。在進行穿孔加工時,首先需要將產(chǎn)品置于激光沖壓復合機上,使用沖頭沖出一個小孔,然后通過激光從小孔處開始切割。然而,爆破穿孔和脈沖穿孔這兩種方式過于集中激光能量,容易導致非加工區(qū)域燒焦,從而引起小孔的變形,影響鈑金加工的質量。
在對低碳鋼進行激光切割時,由于激光焦點的上下位置存在誤差,激光輸出功率不足,切割線速度緩慢,切割氣體的純度不足,激光焦點偏移,以及機床運行時間過長,這些因素都可能導致工件產(chǎn)生毛刺,從而影響加工質量;在對低碳合金鋼進行激光焊接時也容易產(chǎn)生焊接裂紋,焊口處氣孔等缺陷。在對低碳鋼進行切割時,若激光頭噴嘴磨損,導致噴嘴和激光頭連接處的螺紋松動,可能會引發(fā)異常火花,此時應立即停止切割并檢查激光頭連接狀態(tài),重新進行螺紋加工。
在鈑金加工板厚度與激光頭噴嘴選擇不匹配的情況下,若激光切割線速度過快,則可能導致激光未能完全切割,因此需要注意噴嘴和加工板厚度的匹配問題,并在操作過程中控制減小線速度;在進行5毫米以上的碳素鋼板切割時,需留意更換激光透鏡的必要性。
在利用激光束進行切割加工的過程中,材料會受到連續(xù)激光的照射,從而在中心形成一個凹形,而與激光束同軸的氣流則會迅速將熔融材料去除并形成一個孔,因此,選擇穿刺點的重要性不言而喻。