屏風(fēng)激光切割加工及編程工藝
屏風(fēng)激光切割加工技術(shù)已在薄板下料中得到廣泛應(yīng)用，如何更好地提高材料的利用率，降低使用成本，是各企業(yè)面臨的普遍問題。
下面豪峻不銹鋼給各位詳細(xì)分析了激光切割特點(diǎn)和原則，提出利用工件的公用邊、零搭邊排樣技術(shù)優(yōu)化切割路徑來減少廢料，提高材料利用率的工藝方法。
一、屏風(fēng)激光切割加工的介紹：屏風(fēng)激光切割加工是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。
二、屏風(fēng)激光切割加工可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。
1、激光汽化切割：利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。
2、激光熔化切割：激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。
3、激光氧氣切割：激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
4、激光劃片與控制斷裂：激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開。
屏風(fēng)激光切割加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，與其他加工方式比較，激光切割一次性投入成本大，但是切割速度快、成型精度高、切割后斷面光滑對(duì)材料無損傷且適用于多種材料的切割。
屏風(fēng)激光切割加工在薄板成型時(shí)，通過對(duì)程序的調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的三維工件上進(jìn)行開孔、切割動(dòng)作，用其替代復(fù)雜的沖孔、切割模具，能明顯降低生產(chǎn)制造成本及縮短生產(chǎn)周期因此，目前激光切割已廣泛地應(yīng)用于城市軌道車輛制造、汽車工業(yè)制造及航空等行業(yè)中。
在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)考慮如何優(yōu)化激光切割工藝，提高生產(chǎn)過程中板材利用率?，縮短切割延米長度?，從而實(shí)現(xiàn)提高工件質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。經(jīng)過長期的實(shí)踐探索，激光切割路徑的優(yōu)化和工件的公用邊排樣技術(shù)是激光切割減少廢料的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。