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目前数控激光切割机有几种原理(激光切割机都是数控的吗)

作者:希文      发布时间:2021-07-26      浏览量:99350
目前数控激光切割机有几种原理目前数控激光切割机的根本原理其实只有一个,就是利用激光作为热源对材料进行熔化达到切割。根据使用的激光光源不同可以分为:473nm蓝激光532/556nm绿激光671/635nm红激光激光(laser)是指受激辐射

目前数控激光切割机有几种原理


目前数控激光切割机的根本原理其实只有一个,就是利用激光作为热源对材料进行熔化达到切割。
根据使用的激光光源不同可以分为:
473nm蓝激光
532/556nm绿激光
671/635nm红激光激光
(laser)是指受激辐射产生的光放大,是一种高质量的光源。
激光的特点:1.方向性好2.单色性好3.能量集中4.相干性好

一、 激光产生原理
要学习激光原理我们需要先了解以下这些概念
1、能级
物质是由原子组成,而原子又是由原子核及电子构成。电子围绕着原子核运动。而电子在原子中的能量不是任意的。描述微观世界的量子力学告诉我们,这些电子会处于一些固定的“能级”,不同的能级对应于不同的电子能量,离原子核越远的轨道能量越高。此外,不同轨道可最多容纳的电子数目也不同,例如最低的轨道(也是最近原子核的轨道)最多只可容纳2个电子,较高的轨道上则可容纳8个电子等等。
2、跃迁
电子可以通过吸收或释放能量从一个能级跃迁到另一个能级。例如当电子吸收了一个光子时,它便可能从一个较低的能级跃迁至一个较高的能级。同样地,一个位于高能级的电子也会通过发射一个光子而跃迁至较低的能级。在这些过程中,电子释放或吸收的光子能量总是与这两能级的能量差相等。由于光子能量决定了光的波长,因此,吸收或释放的光具有固定的颜色。
3、自发辐射
指高能级的电子在没有外界作用下自发地迁移至低能级,并在跃迁时产生光(电磁波)辐射,辐射光子能量为hv=E2-E1,即两个能级之间的能量差。 这种辐射的特点是每一个电子的跃迁是自发的、独立进行的,其过程全无外界的影响,彼此之间也没有关系。因此它们发出的光子的状态是各不相同的。这样的光相干性差,方向散乱。
4、受激吸收
受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态。 电子可通过吸收光子从低能级跃迁到高能级。普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等的发光)都是由于物质在受到外来能量(如光能、电能、热能等)作用时,原子中的电子吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级,即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。
5、受激辐射
受激辐射是指处于高能级的电子在光子的“刺激”或者“感应”下,跃迁到低能级,并辐射出一个和入射光子同样频率的光子。受激辐射的最大特点是由受激辐射产生的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态。它们具有相同的频率,相同的方向,完全无法区分出两者的差异。这样,通过一次受激辐射,一个光子变为两个相同的光子。这意味着光被加强了,或者说光被放大了。这正是产生激光的基本过程。
光子射入物质诱发电子从高能级跃迁到低能级,并释放光子。入射光子与释放的光子有相同的波长和相位,此波长对应于两个能级的能量差。一个光子诱发一个原子发射一个光子,最后就变成两个相同的光子。
6、受激吸收和受激辐射之间的关系
那么到底原子吸收外来的光子后,是表现为受激吸收呢还是受激辐射呢?
在一个原子体系中,总有些原子处于高能级,有些处于低能级。而自发辐射产生的光子既可以去刺激高能级的原子使它产生受激辐射,也可能被低能级的原子吸收而造成受激吸收。因此,在光和原子体系的相互作用中,自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。
如果想获得越来越强的光,也就是说产生越来越多的光子,就必须要使受激辐射产生的光子多于受激吸收所吸收的光子。怎样才能做到这一点呢?我们知道,光子对于高低能级的原子是一视同仁的。在光子作用下,高能级原子产生受激辐射的机会和低能级的原子产生受激吸收的机会是相同的。这样,是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。
若位于高能态的原子远远多于位于低能态的原子,我们就得到被高度放大的光。但是,在通常热平衡的原子体系中,原子数目按能级的分布服从玻尔兹曼分布规律。因此,位于高能级的原子数总是少于低能级的原子数。在这种情况下,为了得到光的放大,必须到非热平衡的体系中去寻找。
7、粒子数反转 
一个诱发光子不仅能引起受激辐射,而且它也能引起受激吸收,所以只有当处在高能级的原子数目比处在低能级的还多时,受激辐射才能超过受激吸收,而占优势。由此可见,为使光源发射激光,而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多,这种情况,称为粒子数反转。但在热平衡条件下,原子几乎都处于最低能级(基态)。
因此,如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。那么如何才能达到粒子数反转状态呢?这需要利用激活媒质。所谓激活媒质(也称为放大媒质或放大介质),就是可以使某两个能级间呈现粒子数反转的物质。它可以是气体,也可以是固体或液体。用二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要想获得粒子数反转,必须使用多能级系统。
8、波尔兹曼分布规律
在通常热平衡条件下,处于高能级E2上的原子数密度N2,远比处于低能级的原子数密度低,这是因为处于能级E的原子数密度N的大小时随能级E的增加而指数减小,即N∝exp(-E/kT),这就是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为:N2/N1∝exp{-(E2-E1)/kT} 式中k为波耳兹曼常量,T为绝对温度。因为E2>E1,所以N2《N1。例如,已知氢原子基态能量为E1=-13.6eV,第一激发态能量为E2=-3.4eV,在20℃时,kT≈0.025eV,则N2/N1∝exp(-400)≈0
可见,在20℃时,全部氢原子几乎都处于基态,要使原子发光,必须外界提供能量使原子到达激发态,所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。一般说来,这种光源所辐射光的能量是不强的,加上向四面八方发射,更使能量分散了。

太罗嗦了,目前的数控激光切割机都是用热切割机架,差别就是使用激光发生器做切割工作。我告诉你激光器的种类有CO2、YAG、YOV4还有光纤的和扫描的区别。别忘了加分。

数控等离子切割机是一种新型的热切割设备, 它的工作原理是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化,并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
  等离子切割发展到现在,可采用的工作气体对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。
  数控等离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。
  激光切割是利用高功率密度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,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。激光切割,由于是用不可见的光束代替了传统的机械刀,激光刀头的机械部分与工作无接触,在工作中不会对工作表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝窄(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;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。
就切割精度而言,等离子能达到1mm以内,激光能达到0.2mm以内;在成本上数控等离子切割机相对于激光切割机来说要便宜的多,在加工精度上等离子切割相对于激光切割一个是粗加工,一个是精细加工。


激光切割机都是数控的吗


数控切割机在切割过程中具有割速快、割缝小等特点,可能会导致实际切割速度有限、割缝过大、割面不整等现象,排除等离子数控切割机自身机械故障等方面因素,必须在操作中未正确设置等离子数控切割机相关参数也将影响实际切割效果。   1. 空载电压和弧柱电压   等离子切割电源,必须具有足够高的空载电压,才能容易引弧和使等离子弧稳定燃烧。空载电压一般为120-600V,而弧柱电压一般为空载电压的一半。提高弧柱电压,能明显地增加等离子弧的功率,因而能提高切割速度和切割更大厚度的金属板材。弧柱电压往往通过调节气体流量和加大电极内缩量未达到,但弧柱电压不能超过空载电压的65否则会使等离子弧不稳定。   2. 切割电流   增加切割电流同样能提高等离子弧的功率,但它受到最大允许电流的限制,否则会使等离子弧柱变粗、割缝宽度增加、电极寿命下降。   3. 气体流量   增加气体流量既能提高弧柱电压,又能增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强,因而可提高切割速度和质量。但气体流量过大,反而会使弧柱变短,损失热量增加,使切割能力减弱,直至使切割过程不能正常进行。   4. 电极内缩量   所谓内缩量是指电极到割嘴端面的距离,合适的距离可以使电弧在割嘴内得到良好的压缩,获得能量集中、温度高的等离子弧而进行有效的切割。距离过大或过小,会使电极严重烧损、割嘴烧坏和切割能力下降。内缩量一般取8-11mm。   5. 割嘴高度   割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距离。该距离一般为4~10mm。它与电极内缩量一样,距离要合适才能充分发挥等离子弧的切割效率,否则会使切割效率和切割质量下降或使割嘴烧坏。   6. 切割速度   以上各种因素直接影响等离子弧的压缩效应,也就是影响等离子弧的温度和能量密度,而等离子弧的高温、高能量决定着切割速度,所以以上的各种因素均与切割速度有关。在保证切割质量的前提下,应尽可能的提高切割速度。这不仅提高生产率,而且能减少被割零件的变形量和割缝区的热影响区域。若切割速度不合适,其效果相反,而且会使粘渣增加,切割质量下降。
产品特点
  工业母机式机床设计,确保了激光切割过程的高速和稳定,选配不同功率的光纤激光器,能对各种金属和材料进行切割打孔高速精密加工,配合跟随式动态调焦装置,在切割过程中,始终能够保持切割品质如一,不失为一款高性价比的大幅面激光切割机。 数控激光切割机

不是的,低端设备一般都采用运动控制卡,经济实用,但稳定性要差些;高端的大型切割机都是数控CNC

跟线切割和水刀比,就是速度快,非常的快。成型也不错。
但是缺点就是只适合薄板切割,没有上述二者精度高。
如果你切30的不锈钢,我看还是算了吧。切不动啊
最后一个问题,激光切割的下限就是精细等离子切割的上限。这么说你明白了吗?
价格还可以,我见过小日本的4kw激光切割机,220万
不晓得是不是专业,因为我是做等离子的。希望对你又帮助

是的,机,电,气,光一体化的机器。苏州天弘激光--十一年行业经验积累,荣获“江苏省著名商标”,激光加工设备专业制造商。我的联系方式就是我的注册帐号,希望可以帮助到你!

现在的激光切割机 一般都是数控的了 质量和精度都可以满足

广以上讲都是数控控制了,一般的电气原理难以实现,除非你只切割直条等非常简单的图形,一般的电气可以实现了