浅析光纤激光切割机成为未来主流发展趋势

        光纤激光切割机本身起着谐振腔的作用是当前世界上先进的切割下料工艺。以其高速、高精度和高适应性的特点，在钣金加工行业已经得到了日趋广泛的应用。我国的机车车型产品较多，转换较快，机车的钢结构件中大约有20%～30%的异形件 尤其是机车司机室、车体辅助装置等的部件，较适合选择激光下料。激光切割容易实现切割过程控制自动化，能大大缩短生产周期和降低制造成本，提高产品质量，现在已经部分代替冲压加工工艺和机械加工工艺。拥有一套相对成熟的数控激光切割工艺，可以为公司新项目的快速投产、新车型的开发提供充分的保障。 光纤激光切割机工艺参数的选择与确定。 光纤激光切割机指利用经聚焦的高功率密度激光束照射材料，在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使被照射处的材料迅即熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借与光束同轴的高速气流(即辅助气体)从切缝中吹除熔融物质，从而实现切割材料的一种热切割方法。 对于零件的激光切割，工艺参数一般需要从以下几个方面进行考虑，同时结合了几项公司某型机车产品：司机室某零件(3mmQ345E板)、底架某零件(10mm 16MnL板)、转向架某零件(3mm 0Cr18Ni9Ti板)、线槽某零件(3mm5A02-H24板)进行比较说明。 恰当选择合适的激光功率，激光切割激光功率是影响切割质量的重要因素之一。激光功率越大，所能切割的板材厚度也越厚。在相同板厚时，切割不锈钢及铝等有色金属比切割碳钢所需激光功率要大得多。但随着激光功率的增加，切缝宽度和热影响区均会增大。
        控制辅助气体的种类和压力保证毛刺可轻易清除 光纤激光切割机时需喷射同轴辅助气体，其主要作用是吹除切割熔体和熔渣，保持切割断面整洁；加快切割过程,加深切割深度，减小切缝宽度和热影响区宽度；保护激光器透镜不受加工飞溅物损伤并冷却透镜。使用不同的冷却气体，对切割质量会产生不同的影响，因此辅助气体的选择是获得高质量切割效果的关键参数之一。在切割碳钢时一般采用氧气作为辅助气体；在切割不锈钢或铝板时采用氮气作为辅助气体。 当激光功率和切割速度一定时，氧压越大，则反应越剧烈，热影响区越大，切割质量越低；反之则切割质量高。但氧压过低则可能出现切不透或切缝下粘附熔渣过多。 铝的熔点较低，3mm以下可用氧气切割，但质量很差，断面粗糙而且毛刺坚硬。氮气切割断面平滑，4mm以下能够获得没有毛刺的效果。铝黏性大，加上良好的热传导性，熔化物可能没来得及吹走已经冷却了，所以容易出现毛刺。光纤激光切割机通过调整焦点、升高气压、降低速度来降低粗糙度，至少要保证毛刺可轻易清除。 从成本考虑，只要切割断面氧化不影响不锈钢零件的使用，则应该采用氧气切割。但不锈钢含高合金元素Ni等的比例较大，熔化物黏度大、流动性差，氧气切割时较低的气压容易导致粘渣等质量缺陷。焊接不锈钢时氧化层严重影响焊接质量，特别是氩弧焊。氮气切割时氮气的保护作用能够产生优质的无氧化断面，这就满足了不锈钢焊接零件对切割断面的高要求，而且氮气切割时的高气压也容易克服上述质量缺陷。
        光纤激光切割机激光器是以掺杂光纤本身为工作物质，而该 光纤本身又起到导波作用的固体激光器。由工作物质、谐振腔、泵浦源三个基本部分组成。近年来，光纤激光器除了在工业领域得到广泛的应用，且在医学领域在逐渐普及。 在光纤激光器中,光纤本身起着谐振腔的作用。 这些器件一般包含一个掺有铒、镱(或者是它们的组合)或稀土元素的单模纤芯。来自固体光源的能量，光纤激光切割机被耦合到光纤的包层中,然后进入纤芯，泵浦掺杂原子。在医学领域，最需要的波长有：1.3μm波段用于成像，1.5μm(水的吸收峰)-4μm波段用于手术,功率范围在几毫瓦到100W以上不等。