2023-11-23
激光加工之激光切割和激光焊接区别
激光加工近几年发展迅猛,在家用电器、3C 产业、机械设备、新能源汽车等行业广泛应用,激光加工设备种类也有很多,包括激光打标机、激光焊接机、激光切割机等。为了便于大家理解,本文对激光切割和激光焊接进行对比分析。
激光切割和激光焊接机都是依靠激光来完成加工任务,但是两者的功能性却有着很大的不同。
一、定义和机理不同
1、激光切割:
1)激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。
2)由激光切割机上的激光器发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,形成一定的频率、一定脉宽的光束,在焦点处聚成一极小的光斑,处于焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产生10000°C以上的局部高温,使工件瞬间汽化。
3)再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走,从而将工件切穿成一个很小的孔,随着数控机床的移动,无数个小孔连接起来就成了要切的外形。激光加工切割头与被加工材料按预先设计好的图形进行连续相对运动打点,这样就加工成想要的形状。
4)在光斑处会焦的激光功率密度高达10^6~10^9W /cm^2。
2、激光焊接:
1)激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。
2)激光焊接作为特种焊接,主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊。
3)激光焊接深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理。
4)激光焊接焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。
二、作用不同
1、激光切割:是用激光切割机来切割金属的。
2、激光焊接:是用激光焊接机来焊接金属的。
激光焊接机的原理与切割机的原理相似,但是达到的目的却是相反的,虽然从两者定义和间接上我们很难具体判定两者之间的内部参数的具体区别,但是,根据经验来说,两者其实是可以在一台机器上面实现共生的,只是编写程序略有不同,所调用的激光器功率有差别。
三、气压不同
1、激光切割:激光切割需要的气压高,以氮气为例,气压一般在1.6兆帕。
2、激光焊接:激光焊接需要的气压相对低,气压在0.1兆帕-0.3兆帕。
同时两者用气量和目的不同,激光切割采用高气压配合合适的参数是为了瞬间把融化的熔池快速地吹开形成光滑的切割断面,而激光焊接是通过较小的气压瞬间把融化的熔池均匀填满,形成漂亮的焊缝。
四、喷嘴不同
1、激光切割:激光切割喷嘴一般都是圆锥形,主要目的是在出气口增加气压使气流更聚焦在割缝上。
2、激光焊接:激光焊接喷嘴一般都是直筒型,其主要目的是防止焊接飞溅污染保护镜片。
五、辅助气体不同
1、激光切割:辅助气体主要为氮气、空气和氧气。
2、激光焊接:则是以惰性气体为主,搭配氮气、氩气、二氧化碳气。
六、机械机构不同
1、激光切割:激光切割的机械结构主要是固定式,切割头固定在龙门及机床上,形成X、Y、Z三个固定的轴。
2、激光焊接:激光焊接在结构上更灵活,可以配合机器人灵活操作,手持式激光焊接在结构上也相对灵活,适合移动和搬运。
以上,激光焊接机的原理与切割的原理相似,但是达到的目的却是相反的,所以在一些方面还是有区别的,主要包括功率不同,气压不同,气体不同,喷嘴不同,同时相对机械机构也不同。