激光切割技术具有加工可控、高效率、高质量的特点,在工业加工上有着十分宽广的使用,如汽车工业、纺织机械、钣金加工等。激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。由于我国的激光技术起步较晚,切割中心技术依赖于出口,这招致了国际在高端激光切割上的迟缓开展。

但是,近年来,随着“中国制造2025”的推动,激光切割技术也面临着革新和机遇。革新意味着激光企业不只要加大切割技术的投入,还要顺应工业自动化的潮流,让激光切割愈加的特性化;同时,激光企业也将迎来更大的机遇,激光切割技术在提高工业加工效率上有着不可替代的优势,工控技术的开展给激光行业带来更多的能够,切割技术未来将会拓展到更多的范畴,对促停止业的开展功不可没。
据业内人士表示,未来激光切割将向着这些方向开展,高速、高精度的切割技术、厚板切割和大尺寸工件切割、三维平面多轴激Q激光焊接机49;焊接机设备数控激光切割技术、无人化与自动化的激光切割技术成次要的研讨方向。
激光切割头在激光切割中扮演着至关重要的角色
激光切割机是体现激光切割技术最直接的设备,它是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件外表,使工件到达熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件绝对地位的挪动,最终使资料构成切缝,从而到达切割的目的。

激光切割机作为一种新兴的板材加工设备,经过不时的技术更新和工艺开展,激光切割工艺及激光切割机设备,正被广阔板材加工企业所熟悉和承受,并以其加工效率高、加工精度高、切割断面质量好、可停止三维切割加工等诸多优势逐渐取代等离子切割、水切割、火焰切割、数控冲床等传统板材加工手段。依据激光发作器的不同,目前市面上激光切割机大致可分为三种:CO2激光切割机、固体(YAG)激光切割机、光纤激光切割机。
喷嘴、聚焦透镜和聚焦跟踪系统的好坏关系着切割质量
在激光切割机的几项关键技术中,激光切割头的好坏直接影响到切割的质量,罕见的激光切割机切割头由喷嘴、聚焦透镜和聚焦跟踪系统组成。

(奥森迪科A200M-QBH切割头)
1、激光头喷嘴在激光切割中的作用
激光头喷嘴是光纤激光切割机床上最常用的易耗件,随着光纤激光切割技术的开展和普遍运用,这几年激光头喷嘴的需求大增。喷嘴的方式次要有平行式、收敛式和锥方式三种,切割质量与喷嘴的方式和喷头尺寸有着密不可分的关系。
第一个作用是收集电容信号,通过陶瓷环将其传送到信号处置器,信号处置器收回信号到机床控制中心,机床控制中心根据该信号做出反应,调整激光头垂直方向的地位,从而坚持切割进程中激光头对工件的间隔跟踪;
第二个作用是用其外部外形,引导气体顺利通过被切割工件,并在喷嘴出口附件构成高压。喷嘴出口孔径越小,构成的气压越高。假如是氧化切割,高压氧气在通过喷嘴后,在任务面上一局部通过同被切割件发作氧化反响提供热量,减速切割;另一局部就高速通过切割面,带走熔渣并在切割面坚持适当的压力,确保切割顺利停止。
第三个作用是维护激光头外部镜片。激光切割进程中,尤其是打孔时,经常有溶渣溅射,激光头喷嘴吹出的高压气体能将绝大局部的溅射物挡在外面,维护镜片免受损伤。
2、聚焦透镜与激光切割关系
聚焦透镜具有普通光学透镜的普通特性但又有其共同之处。应用它可以制成超短焦距的透镜,也可以在端面上构成实象,容易取得与物体同样大小的正立实象。
应用激光束的能量停止切割, 必需把激光器射出的原始光束经过透镜聚焦, 才干构成高能量密度的光斑。透射式透镜使用十分复杂,激光束穿过该透镜时,透镜把激光束沿轴向聚焦到工件上。在罕见的工业激光系统中,喷嘴都含有气体洗濯的功用,也就是在喷嘴处引入气体喷流,以协助提高激光束和资料互相作用的功能,同时高速气流还起着与光学系统隔离的作用。气体喷流避免资料加工净化物进入喷嘴而净化透镜外表。反射式聚焦系统用了另加的光束折向器和后聚焦反射镜。在此条件中,有两个额定光学系统,即硒化锌窗和光束折向器,窗口的作用是使在喷嘴下面封离聚焦系统。
透射式聚焦头有两个次要优点,即光束易于调整和允许光束有公平之类的小偏向,即允许光束公平或角度偏离地射入透镜。反射式透镜头适用于高功率水平的场所,对大功率激光系统的使用很理想,发生的热透镜效应模具焊少,在苛刻的焊接环境下很耐用。实际上,抛物反射镜应把激光束聚焦到光束的衍射极限。衍射极限是对特定激光束直径和形式质量所能到达的最小焦斑。抛物面反射镜是最难调整的反射镜系统之一,因而,在高功率激光系统中,通常很难到达衍射极限的聚焦。对焊接来说,并非总是要求使用小光斑,因而,在此种使用中反射镜很适宜。
近几年,市场对大功率激光器的需求上升,传统透镜焦深和焦斑存在制约关系,添加焦深必定惹起焦斑尺寸的扩展,在很多状况下无法满足激光加工的要求,长焦深、高分辨的聚焦透镜成为了新的市场需求。
聚焦透镜的焦距和焦点地位都对激光切割质量有影响,高速切割薄型资料适合选用短焦长透镜,切割厚工件适合选用长焦长透镜。
3、聚焦跟踪系统在激光切割中的角色
激光切割机聚焦跟踪系统普通是由聚焦切割头和跟踪传感器系统组成。切割头包括导光聚焦、水冷、吹气以及机械调整局部组成; 传感器是由传感元件和缩小控制局部组成。传感元件的不同,跟踪系统也不同。
目前,次要有两种方式的跟踪系统,第一种是电容式传感器跟踪系统, 又被称为非接触式跟踪系统;第二种是电感式传感器跟踪系统, 又被称为接触式跟踪系统。
激光头的任务流程是这样的,激光器发生激光,通过外光路传输,在切割头内经聚焦镜聚焦后,作用于被加工资料外表,将资料气化或许在切深圳激光打标机割气体(次要是氧化)辅佐下构成熔池。切割辅佐气体经过切割头(含喷嘴)导流后发生一个强无力的气流吹掉发生的熔渣,同时避免资料气化附着在聚焦镜的外表使其损坏,避免发生等离子体或许等离子体和气体的混合体。
智能制造时代新要求:自动调焦切割头受追捧
智能制造技术是工业自动化必需去研讨的课题,就目前而言,市场上真正做到的并不多。以自动调焦切割头为例,国际以奥森迪科为主的激光切割头厂商曾经有才能做到。

(奥森迪科A310M切割头)
焦点控制指的是激光切镭射割机在切割不同资料以及不同厚度的板材时,为了到达更好的切割效果,激光束的焦点都会设置在不同的中央,即称为我们所说的调焦。随着工控技术的突破,能停止自动调焦切割头在激光切割自动化中不可或缺。
在激光切割使用早起,调焦的次要方式是依托手动来停止完成,如今随着激光技术的开展,这种手动调焦的方式曾经逐步淘汰,自动调焦功用曾经开端渐渐得以实现。
激光切割头底部为喷嘴,在切割进程中,喷嘴高度不变,所以不能通过升降切割头来调焦。聚焦镜的焦距是不可改动的,所以也不能指望通过改动焦距来调焦。假如改动聚焦镜的地位,则可改动焦点地位:聚焦镜下降,则焦点下降,聚焦镜上升,则焦点上升,这是调焦的一种方式。采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动,可以实现自动调焦。
另一种自动调焦的办法是在光束进入聚焦镜之前,置一变曲率反射镜,通过改动反射镜的曲率,改动反射光束的发散角度,从而改动焦点地位。
有了自动调焦功用,在加工不同材质、不同厚度的工件时,机器可自动将焦点疾速调整到最适宜的地位,这样可以明显提高激光切割机的加工效率,厚板穿孔时间也会大幅缩减。所以,关于激光切割机而言,自动调焦功用是一项重要并不可短少的功用。

(奥森迪科A200E-QBH切割头)

(奥森迪科A320E切割头)
自动化切割头这几年在国际的使用率越来越高,但之前由于价钱较高,很多国际厂商在推销时对此优柔寡断。随着国际厂商在自动化切割技术上的投入,以奥森迪科等为主的国际厂商在自动化切割头技术上获得了很多突破。
自动化切割头与数控系统的结合,让激光切割愈加“智能”
自动调焦切割头的呈现让激光切割技术更进一步,在推动激光切割自动化上,它扮演者不可或缺的角色,而拥有与之配套的数控系统则让激光切割愈加“智能”。

自动调焦切割头的次要优势在于通过数控系统,静态调理焦点地位、气压大小和跟随高度,从而实现切割工艺的自动化调理;这样既实现了普通手动切割头无法完成的工艺要求,又可将复杂工艺进程固化到数控系统中。
激光切割数控系统与自动调焦切割头以及激光器等其他智能设备的严密配合,才干使激光切割加工变得“智能”。
作为国际专业从事激光切割聚焦系统、机床运动控制系统和设备物联网研发与制造的科技型企业,奥森迪科凭仗在机械设计、自动化控制和工程光学方面多年的研讨与技术积聚,推出“激光切割+多轴运动控制系统+设备管理云平台”三位一体的激光切割使用处理方案,使消费制造真正实现智能化,效率更高、本钱更低、功用更全,是客户追深圳激光焊接机求中心竞争力和利益最大化的最佳选择。

据悉,奥森迪科的激光切割使用处理方案分为A-cutter系列光纤切割头、激光切割数控系统、Au3tech数控云平台三局部组成。
奥森迪科助力激光切割自动化
镭射焊机
2018年关于激光产业而言,可谓是疾速增长的一年。据相关数据统计,随着我国激光使用范畴的不时扩展以及使用深度的加大,未来行业需求前景看好,估计行业规模复合增速在10%以上。新的使用场景对激光切割技术的要求更高,这要求激光切割机厂商提升本身技术,顺应新的市场潮流,抢占新的商机,运用激光切割自动化的技术曾经刻不容缓。
据悉,武汉奥森迪科智能科技股份无光纤激光器生产厂家限公司是一家专业从事工业激光聚焦系统及自动化控制系统设计、开发、销售的高新技术企业,成立于2011年。公司以工业激光聚焦系统为业务重点,交融机械设计、自动化控制和工程光学三大技术范畴。
激光切割面临的机遇与挑战
总结:任何一项技术的普及都需求一个进程,随着中国对激光加工的需求增长,激光切割技术的自动化愈加显得重要。激光切割头在激光切割技术中扮演着至关重要的角色,而高质量的自动调焦切割头技术无疑是推动这个行业的减速剂,未来它将在促使激光切割技术自动化上扮演着中流砥柱的作用。
近几年,随着国度的注重以及企业对中心技术的投入等,国际在尖端激光切割技术上也获得了一些成果,如激光切割头技术,这些提高离不开企业本身的努力。当然,我们也得明晰地看法到,在激光切割中心技术上,我们离国际顶尖水平仍有差距,技术研发上还有很长的路要走,但置信在不久的未来,我们在技术上将愈加有底气。
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