金属切割机

激光是神奇的，而激光已经能够运用到各个行业，比如应用于金属切割，纺织面料切割，激光打标，激光雕刻等等，而很多人对激光的原理并不是很清楚，今天我们来详细的解读一下关于金属激光切割机工作原理：

激光束原理：

激光束聚焦成很小的光点其最小直径（可小于0.1mm），使焦点处达到很高的功率密度（可超过106W/cm2）。这时光束输入（由光能转换）的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄（如0.1mm左右）的切缝。切边热影响很小，基本没有工件变形。

激光金属切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。对于加工精度要求高的金属件，工业上可选者氮气作为辅助气体。

大多数有机与无机物都可以用激光切割。在工业制造占有分量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它具有什么样的硬度，都可进形无变形切割（使用最先进的金属激光切割机可切割工业用钢的厚度已可接近20mm）。当然，对高反射率材料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切割很困难，甚至不能切割（某些难切割材料可使用脉冲波激光束进行切割，由于极高的脉冲波峰值功率，会使材料对光束的吸收系数瞬间急剧提高）。

金属切割机根据激光器功率划分为大功率金属切割机,光纤金属薄板切割机,金属雕刻切割一体机。

新一代先进的大幅面龙门式固体激光切割系统，该产品采用的是YAG固体激光光路系统，具有光学模式好，切缝小、精度高；机械随动切割头直接接触板材运动，激光焦点始终保持不变，切割速度、质量在整个工作面均匀一致；采用双导轨定位，滚珠丝杠传动，速度快、精度高、运动平稳，动态性能好，使用寿命长；机床纵、横运动方向上都设有超行程防撞限位开关和限位关失灵后聚氨酯防撞挡条，最大限度地保证了机床操作的安全性；自动编程系统将图形文件直接生成加工程序，计算机模拟图形加工路径，自动套排料，提高了加工的效率和材料的利用率。

该产品主要包括固体激光切割机主体、大功率激光电源、水冷柜及电脑操作控制台四部分，具有结构紧凑、操作方便、光路稳定、功能独特等特点。

金属切割机原理：

金属激光切割机的激光器以疝气灯作为激励源输出高能量高密度的激光束，并聚集在金属材料表面，使材料上被光斑照射的区域局部瞬间被融化和气化，通过电脑控制数控机械系统，从而移动光斑照射位置而实现自动切割。这是一款集激光技术，精密机械技术及数控技术于一体的高新技术设备。

一、大幅面龙门式固体激光切割机特点

1.龙门结构合理，光路稳定。

1）本固体激光切割机采用龙门结构，横梁是采用铸造方式，整体结构坚固，改变以往悬臂结构，占地面积小，重量轻，抗变形，精度高。

2）本固体激光切割机激光器组件是由机械随动切割头和激光器光路组件两

部分组件，机械随动头光路和激光器光路为一条整体独立的光路系统，本光路系统采用德国技术设计，光路稳定，效率高。龙门式比以往悬臂式在光路上更加稳定。

2.高灵敏度美国进口随动激光切割头

本固体激光切割机采用的是JI美国进口机械随动切割头，切割头出光喷嘴锁紧环与金属板材表面接触，随金属板材表面高低，切割头作上下运动，实现等焦距切割加工。此切割头具有灵敏度高，运动平稳，可靠性好，在切割金属板材时，金属板材表面无明显火花飞溅现象，且避免了传统感应测距式切割头因空气介质变化或电磁电场等干扰而引起的灵敏度降低或误动作，造成工件切割质量下降或切割头碰撞损坏。本随动感应系统采用美国进口先进设备，保证了工作的稳定性与灵敏性。

3. 控制柜直接控制电源，操作方便

控制柜独特的设计，包含了整个操作系统，改变了以往独立电源操作复杂的设计，可以直接在控制系统上对电流，频率，脉宽等电源参数进行设定。

4. 光路调整，换灯换棒方便

因本固体激光切割机采用的悬臂移动式结构在调整光路时，只需将横梁机构移至钉床边缘，操作人员可直接在横梁机构旁调整光路或换灯换棒。

5.采用电机，提高了切割的速度与稳定性。

6．高精密运动系统与专业性工作平台相结合。

运动系统选用高精密滚珠丝杆传动方式和伺服驱动系统，确保了切割的高精密性，齿状工作平台和压条适合对各类金属板材切割时的支撑。

7. 高功率大制冷量冷水机，持续不断为激光系统冷却降温，自动调节温度，保证了长时间的工作。

二、大幅面龙门式固体激光切割机优势

切割精度高、稳定性好：

采用精密滚珠丝杠传动机构，优化数控系统控制，可满足精密零件加工，

且动态性能稳定，可持续长时间工作。

切割断面质量好：

采用机械随动切割头系统，切割头随板材高低随动，切割点位置始终保持不

变，使切缝平整、光滑，断面无需后序处理，适应平面或曲面板材切割。

切割幅面大、适应切割材料多，应用广泛：

可切割幅面在2500mm×1500mm以内金属板材；

可加工材料有：普通碳钢、不锈钢、合金钢、铝板、铜板、钛板等。

性价比高：

对于薄板切割可代替CO2激光切割机、数控冲床及剪板机等，其整机成本相

当于CO2激光切割机的1/4,数控冲床的1/2。

使用成本低：

本激光机采用的是YAG固体激光器，使用主要耗材为电能、冷却水、辅助气

体和激光灯，平均每小时成本在28元左右。

切割速度快、效益高：

本机对普通碳钢的最大切割速度为2米/分钟,按平均速度1米/分钟，每米8

元钱计算，除去辅助加工时间，平均每小时可创造产值400元左右，净利润

可达350元左右。

后续维护费用低廉：

本激光机结构简洁，操作方便，激光器运行稳定，维护费用低。

核心技术：

1、激光器光路系统稳定，经上千次振动实验，激光器光路系统稳定不变；

2、机械随动切割头，纯机械传动，稳定抗干扰。

金属切割机作为一种新型的工具越来越成熟的运用到各种行业。那么激光切割到底是怎么运用的，激光切割的好坏又怎么区分呢？

首先激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束，光束传递到工作表面，产生足够的热量，使材料熔化，加之与光束同轴的高压气体直接除去熔隔金属，从而达到切割的目的，这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。

它是利用从激光发生器发射出的激光束，经外电路系统，聚焦成高功率密度的激光束照射条件，激光热量被工件材料吸收，工件温度急剧上升，到达沸点后，材料开始汽化并形成孔洞，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝。切缝时的工艺参数(切割速度，激光器功率，气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制，割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。

一般来说，激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。

1.切割表面粗糙度Rz

2.切口挂渣尺寸

3.切边垂直度和斜度u

4.切割边缘园角尺寸r

5.条纹后拖量n

6.平面度F

激光切割机加工作为一种全新的加工方法，以其加工精确、快捷、操作简单、自动化程度高等优点，在皮革、纺织服装行业内逐渐得到广泛的应用。如今在金属加工上也适用得非常普遍。激光切割机与传统的切割方式相比不仅价格低，消耗低，并且因为激光加工对工件没有机械压力，所以切割出来产品的效果，精度以及切割速度都非常良好，并且还具有操作安全，维修简单等特点。激光设备已经在国际上有几十年的研究，但是在国内仅仅处于一个新的阶段，特别是金属激光切割机，虽然已有多样化，但仍是一个初步发展阶段。正是新阶段的发展，才会有更大的发展空间。根据，近几年的市场发展空间，可以得出完美的速度增长比。

我国激光产业的发展，虽然是一个初步发展，但在国际科技带领下已经完成了飞跃的发展，并且比同等质量有一个高阶段的突出。以激光切割机来讲，已经从低端的yag切割技术发展到了的光纤切割，并且市场的需求高达千万，为广阔的市场添加了新的生机。自从60年代第一台激光设备的诞生和应用开始，我国就有多为专家在激光行业付出了努力，并达到了国际一个微小的差值。在激光行业的发展同时，激光成套工业设备也进入了生产的市场，摆脱了长期依靠国外的局面，解决了国内激光行业的尴尬局面。国内经济的飞速发展，成为激光市场的高产业支柱，并且可以达到每年20%以上的增长速度。成为全球激光市场的一个新起点，根据专家预测，国内的激光市场仍处于高速的增长阶段，在未来可以在进行翻倍的增加，来最大的扩充激光切割设备的市场，填补国内空白，将国内高端激光设备摆脱受困的状态，成为国际上的顶梁柱。国内的激光产业主要在深圳、武汉两地聚集，其中深圳是国内的重要销售市场，并且以多年的发展经验，领先了其他区域。激光行业的长足进步，虽然已经光大发扬和应用，但是在规模上扔保留了一定的空间，特别是金属激光切割和汽车等精密产业的精度焊接等。

一、提供的技术资料

1、《软件说明书》

2、《操作使用说明书》

3、《注意事项》1本

4、产品合格证

6、装箱清单

二、安装调试、验收和培训

1、安装

1.1设备供方负责设备的安装调试，设备在安装处的就位由客户负责。客户在设备安装前需要准备：

空间：

1.2请客户按照设备供方提供的机床外观尺寸留有足够的安装空间，以便机床的就位及维护。

地面：

地面要平整，高度差不能超过5mm/2米。为保证稳定状态，地基要夯实，夯实系数为0.95，并要浇筑200mm厚的C15混凝土。

非首层或有地下室，地面要有足够的承重能力，地面承载能力要≧1.5吨/平方米。安装之前请客户咨询建筑设计单位确保建筑物有足够的承重能力，避免发生安全事故。

1.3电源：

设备需要总电气容量：8KVA，电源电压：380V±10% 50HZ；波动范围：342V—418V；

供电系统：TN-S（标准三相五线制），本设备使用三根火线一根地线，如果使用其他的三相供电系统，必须为本设备专做保护地线。

请客户根据上述设备要求准备电源接口。

1.4气源：

设备需要气源压力≧0.55MPa；设备气源接口：ф16mm

请客户根据上述设备要求准备气源及接入设备接口所需的气管。

1.5其他：

除了上述准备工作外，客户在供方工程师到达现场前，还应准备其他用品，如：卸货设备、设计电脑、稳压器等。

设备到达客户现场后，供方工程师在当日或第二天到达客户现场进行安装、调试。

2、验收

供方工程师完成设备调试后，供需双方按照合同中的约定以及技术文件的条款进行最终验收。

3、培训

根据客户需求，可在客户现场或在分公司进行培训。

3.1就近培训：

北京正天恒业数控技术有限公司在全国范围内有3家全资分公司，19个办事处、维修点经验丰富的专职培训人员，可为客户提供软件培训、操机实训维护保养、激光器的维护和保养。通过操机实训，可减少新用户的误操作造成对客户处设备的损伤。

用户可安排人员在设备交付前到就近的分公司、办事处、维修点免费培训。

3.2现场培训：

设备安装、调试、验收完成后在客户现场进行的培训。结合客户的实际加工情况，技术工程师在客户现场为客户提供实用培训，并协助客户制定合理的加工工艺，使设备尽快投入到正常生产中。

在后续客户使用的过程中，可根据客户需求，为客户提供强化和专项培训。

4、品质保障和售后服务

4.1、质量保证

所供设备为北京正天恒业数控技术有限公司生产的全新产品，设备在生产过程中和出厂前，均采用全面的品质保证措施并经过严格的检验，供方自设备验收合格后保修一年，特殊配件激光器的保修期为12个月。

在保修期内，因供方所提供的设备质量问题出现故障时，供方到现场免费排除故障，修复或更换零部件（消耗品易耗品除外）。

在保修期内，因客户方使用不当或地震，水灾，火灾，以及其他人力所不可抗拒的原因致使设备出现故障和损坏时，供方到现场帮助排除故障，修复和更换零部件，只收取维修零件或更换零件的费用。

供方对过保修期的设备维修实行明码标价，终身维修。

4.2、售后服务

北京正天恒业数控技术有限公司在全国范围内有3家全资分公司，19个办事处、维修点，随时为客户提供以解决加工工艺难题为核心的技术服务。

4.3、技术支持:

结合客户实际加工产品的情况，技术工程师将协助客户制定相应的加工工艺，为客户解决加工中遇到的工艺难题，并随时为客户提供答疑和技术指导。

4.4上门回访:

为充分了解客户的使用情况，以便为客户提供特定的技术支持，供方将不定期派出工程师对客户进行上门回访，对客户进行技术支持和技术指导。

版权所有：北京正天恒业数控技术有限公司

2011.02.18