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木材切削原理与木工刀具(259)一一激光切割木材的特征!

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2019-5-17 13:48:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    激光切割是利用经聚焦的高功率密度(10-10W/cm3)激光束照射工件,在超过阙值功率密度的前提下,光束能量及部分燃烧产生的热能被切缝处的材料所吸收,使温度急剧上升,部分材料立即汽化而逸出,部分材料燃烧而形成熔渣,被辅助气体吹走,并形成孔洞,随着光束与工件的相对移动最终使材料形成切缝。激光切割是非接触式切削加工,与传统方法相比具有下列优点:
    ①切缝很窄,节省木材。在切割厚度为25.4m的南方松板材时,激光切割仅有0.3mm的切缝,无切屑形成,降低了环境污染。而同等条件下,圆锯锯切一般要具有2.5mm的锯路。
    ②便于加工复杂形状的零件和盲切割。因而在木制品上雕刻、木模制作、图案镶嵌等方面具有传统方法无可比拟的优越性。
    ③光束无惯性。可实现高速切割,可在任何位置开始和停止切割。
    ④能实现多工位操作,便于数控自动化。
    ⑤无刀具磨损,没有接触能量损耗,也不需要更换刀具。
    ⑥虽然切割表面颜色较深,但表面光洁度比锯切好,并且切缝平直,不存在跑锯现象。
    ⑦切割噪声很低,不形成噪声污染。
    尽管激光切割木材具有上述优点,但也存在一些不足,主要为:
    ①进给速度比较低,例如功率为3kW的激光器切割19.05mm厚的标木板时,进给速度为3.66m/min;而锯切时进给速度可达20m/min。但是,当功率增大到5kW时,进给速度可达14.7m/min。当输出功率再提高时,可达到锯切时的进给速度。
    ②切割表面颜色比较深,表面发黄,有时会出现炭化、发黑的现象,但可用压缩空气或刷子去除。
    ③激光器能量效率较低,CO2激光器效率一般为10%-18%,半导体激光器大约40%左右。当激光器输入功率为240W,切割厚度为25mm南方松板材时,单位切割功为0.0226kW.hcm3;而锯切时的单位切割功为0.0033kW,h/em3。
    ④设备一次性投资费用比较高。在加工能力相同的情况下,激光切割装置投资大约为锯切设备的3倍左右。

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