激光切割和水刀切割技术

1、主要内容主要内容1一一 激光切割技术激光切割技术二二 水刀切割技术水刀切割技术2 一一 激光切割技术1.激光切割技术的原理 激光切割是利用高功率密度（可达到1071011W/cm2）的激光束扫描过材料表面，在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或汽化，再用高压气体将熔化或汽化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目的。 3一一 激光切割技术4 一一 激光切割技术激光切割设备5一一 激光切割技术2.2.激光的特点激光的特点（1）激光的高亮度；（2）激光的高方向性；（3）激光的高单色性；（4）激光的高相干性。6 一一 激光切割技术3.3.激光切割技术的优点激光切割技术的优点（1）速度快，切

2、口光滑平整，一般无需后续加工；（2）切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm 0.3mm）；（3）切口没有机械应力，无剪切毛刺；（4）加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；（5）数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。7 一一 激光切割技术4.4.激光切割技术的应用领域应用领域 激光可切割的材料很多，包括有机玻璃、木板、塑料等非金属板材，以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝板等多种金属材料。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的重要应用领域。8一一 激光切割技术5.5.激光切割的产品分类激光切割的产品分类（1）从技术经济角度不

3、宜制造模具的金属钣金件，特别是轮廓形状复杂，批量不大。 9 一一 激光切割技术（2）装饰、广告、服务行业用的不锈钢或非金属材料的图案、标记、字体等。 10一一 激光切割技术（3）要求均匀切缝的特殊零件。典型零件是包装印刷行业用的模切版。 11 一一 激光切割技术6.6.激光切割技术的发展趋势激光切割技术的发展趋势（1）激光切割将向高度自动化和智能化方向发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割，研制出高度自动化的多功能激光加工系统。（2）随着Internet和WEB技术的发展，建立基于WEB的网络数据库，采用模糊推理机制和人工神经网络来自动确定激光切割工艺参数，并且能够远程异地

4、访问和控制激光切割过程成了不可避免的趋势。12 一一 激光切割技术（3）向多功能的激光加工中心发展，将激光切割、激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反馈集成在一起，充分发挥激光加工的整体优势。（4）三维高精度大型数控激光切割机及其切割工艺技术，为了满足汽车和航空等工业的立体工件切割的需要，三维激光切割机正向高效率、高精度、多功能和高适应性方向发展，激光切割机器人的应用范围将会越来越大。激光切割正向着激光切割单元FMC、无人化和自动化方向发展。13二 水刀切割技术1.1.水刀切割技术的原理水刀切割技术的原理高压水射流是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵增压器增压，其压力可达70 400Mpa，再

5、经储液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300 900m/s的高速液体束流，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加个目的。高压水射流可分为纯水射流、磨料射流和特殊射流（电液压脉冲射流、自激荡振脉冲射流等）。14二 水刀切割技术15二 水刀切割技术水刀切割机水刀切割机16二 水刀切割技术2.2.水刀切割加工的基本设备水刀切割加工的基本设备（1）液压系统。液压系统主要包括增压器、控制器、泵、阀、过滤器及密封装置。（2）切割系统。喷嘴是切割系统最重要的部分，喷嘴质量的好坏直接影响水射流的品质和效率。（3）控制系统。可采用计算机控制系统进行自动控制。（4）过滤设备。滤除液体中的尘埃、微粒

6、、矿物质沉淀物等。17二 水刀切割技术18 二 水刀切割技术3.3.水刀切割应用范围水刀切割应用范围从金属材料到非金属材料，从天然材料到人工材料，从食品到生活用品，基本上都能切割，有“万能切割机”之誉。主要应用领域有：（1）陶瓷、石材等建筑材料加工；（2）玻璃制品加工，如家电产品中玻璃部件切割、建筑装潢、工艺玻璃；（3）机械行业的金属板材切割下料；（4）广告行业的标牌、艺术图案切割；19二 水刀切割技术20 二 水刀切割技术4.4.水刀水刀切割切割的的优优点点（1）可切割范围广。可以切割绝大部分材料，如：金属，大理石，玻璃等。（2）切割质量好。切口平滑，不会产生粗糙的、有毛刺的边缘。（3）无热

7、加工。这种效果对被热影响的材料是非常理想的。如：钛。（4）环保性。这种机器采用水和沙切割，这种沙在加工过程中不会产生毒气，可直接排出，较环保。21 二 水刀切割技术（5）无需更换刀具。你不需要更换切割机装置，一个喷嘴就可以加工不同类型的材料和形状，节约成本和时间。（6）无切割方向的限制。可完成各种不同的切割形状。（7）所产生横向及纵向的作用力极小。可降低设定时间及使用夹具的成本。（8）切口细。可减少大量废弃材料的产生，节省直接制造成本。22 二 水刀切割技术5.5.水刀水刀切割切割的缺点的缺点（1）一次性初期投入成本高（2）不能用于切割与水接触就不能使用的工件（3）材料的耐磨性要求高（4）超高压的密封问题（5）超高压的安全问题23 二 水刀切割技术6.6.激光切割与水刀切割的对比激光切割与水刀切割的对比（1）激光切割设备的投资较大，大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；（2）对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。（3）激光切割设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水切割投资小,运行成本低,切割材料范围广,效率高，操