数控等离子切割技术

第一篇：数控等离子切割技术

等离子切割机价格,等离子切割机安全操作规程

济南精华数控设备有限公司

http:/// 等离子切割机电脑数控钢板不锈钢镀锌板金属切割打孔一体机

应用范围：

精华1325数控等离子切割机是一种自动化的高效切割设备，它适用于各种碳钢，不锈钢以及有色金属板材精密切割、打孔。适用于广告立体发光字、槽形字的金属面板及底板进行切割、广告装饰及钣金件切割，切割精度达到优良指标。如配备美国海宝等离子电源可达到激光切割机下限。 性能特点：

1、横梁采用轻型结构设计，该结构具有刚性好，自重轻，运动惯量小等特点。

2、龙门式结构，Y轴采用同步双电机双驱动以及X.Y.Z三轴采用双直线导轨，传动平稳，运行精度高。

3、自动优化加工顺序，同时还可以手工调整，减少加工时间，提高加工效率。独特断点、断电处理，加工过程可以沿轨迹前进、回退，灵活处理加工过程遇到的断弧、断电情况。系统调入图形图像数据后，可进行排版编辑(如缩放、旋转、对齐、复制、组合、拆分、光滑、合并等操作)。

4、与其它广告设备(吸塑机、剪齿机、雕刻机)配套，形成广告字加工工艺的流水线，彻底解决传统手工加工方式。工作效率提高几十倍。

5、切割口小，整齐，无掉渣现象，避免了二次修整加工。

6、适用铁板、铝板、镀锌板、白钢板、钛金板等金属板材。

7、切割速度快，精度高且成本低

8、数控系统配置高，自动引弧，性能稳定。

9、支持文泰，北航海尔，ARTCAM，Type3等软件生成的标准G代码路径文件，也可以通过软件转换读取AUTOCAD等软件生成的DXF格式文件。

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等离子切割机那个牌子好，就选济南精华数控

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冲割一体机电脑数控等离子发光字冲孔字金属广告冲割设备

整机结构及运行模式

1.组成部分：冲孔主机、进口高频增压系统、等离子切割台面、等离子割枪、可折叠托料架、电控柜及四轴联动控制系统组成

2.运行模式：冲割功能可单独使用，也可一次性完成，期间无需人工操作。做外漏发光字只需人工把板材放入台面，利用气动钳固定，运行加工程序后自动优先运行冲孔程序，待冲孔完毕后，自动运行等离子切割程序，大大提高生产效率。 3.占地面积同比普通机床减少三分之二，噪音小，大大降低多加工场地的需求。 4.机床的各部分都装有急停开关，出现紧急情况随时可按急停开关，系统会自动按暂停处理，待情况处理完毕后，可继续运行加工程序。

5.冲床的主机是有线轨和硬轨结合，保证运行速度及冲孔时产生的巨大压力，不会伤及导轨。

6.超强的环境适应性，本机床精密部件均用防尘装置防护，适应各种恶劣环境，产热部件均配有强风风扇降温，防止夏天过热损坏零部件，延长设备的使用寿命，减少故障率。 济南精华数控设备有限公司

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第二篇：你不能不知道的数控激光切割机常识

切割机工作的气体主要是切割气体，辅助气体和弧气体。通常都是根据切割的材料，厚度，切割方法来确定选用何种工作气体。最常用的工作气体有：氮气、氧气、空气以及H

35、氩-氮混合气体等;最常用的辅助气体：氢气。

1、氮气

氮气是一种常用的工作气体，在有较高电源电压的条件下，氮气等离子弧有较好的稳定性和比氩气更高的射流能量，即使是切割液态金属粘度大的材料如不锈钢和镍基合金时，切口下缘的挂渣量也很少。

氮气可以单独使用，也可以同其它气体混和使用，如自动化切割时经常使用氮气或空气作为工作气体，这两种气体已经成为高速切割碳素钢的标准气体。有时氮气还被用作氧等离子弧切割时的起弧气体。

2、氧气

氧气可以提高切割低碳钢材料的速度。使用氧气进行切割时，切割模式与火焰切割很想像，高温高能的等离子弧使得切割速度更快，但是必须配合使用抗高温氧化的电极，同时对电极进行起弧时的防冲击保护，以延长电极的寿命。

3、空气

空气中含有体积分数约78%的氮气，所以利用空气切割所形成的挂渣情况与用氮气切割时很想像;空气中还含有体积分数约21%的氧气，因为氧的存在，用空气的切割低碳钢材料的速度也很高;同时空气也是最经济的工作气体。但单独使用空气切割时，会有挂渣以及切口氧化、增氮等问题，而且电极和喷嘴的寿命较低也会影响工作效率和切割成本。

4、氢气

氢气通常是作为辅助气体与其它气体混和作用，如著名的气体H35(氢气的体积分数为35%，其余为氩气)是等离子弧切割能力最强的气体之一，这主要得利于氢气。由于氢气能显著提高电弧电压，使氢等离子射流有很高的焓值，当与氩气混合使用时，其等离子射流的切割能力大大提高。一般对厚度70mm以上的金属材料，常用氩+氢作为切割气体。若使用水射流对氩+氢气等离子弧进一步压缩，还可获得更高的切割效率。

总结：一般来说，燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割;燃烧值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割，尤其是厚度在200mm以上的钢板，如采用煤气或天然气进行切割，将会得到理想的切割质量，只是切割速度会稍微降低一些。

文章来源：武汉梅曼科技有限公司

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第三篇： 激光切割技术

1.激光切割技术基本概念

激光切割是利用高能量密度的激光束作为“切割工具”对材料进行热切割的一种材料加工方式，是激光加工行业中最重要的一项应用技术。1971年用CO2激光切割包装用夹板，首次开辟了激光切割在工业领域中的应用。随着激光切割设备的不断更新和切割工艺的日益先进，激光切割技术可实现各种金属，非金属板材及众多复杂零件的切割，在汽车工业，航空航天，国防等领域获得了广泛应用。

2.激光切割技术基本原理和分类

2.1 激光切割技术基本原理

在激光束能量作用下，材料表面被迅速加热到几千至上万度而熔化或气化，随着气化物逸出和熔融物体被辅助高压气体吹走，达到切割材料的目的。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料。

2.2激光切割技术的分类

激光切割可分为：激光气化切割，激光熔化切割，激光氧化切割和激光划片与控制断裂四类。

(1)激光气化切割：利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始气化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的气化热很大，所以激光气化切割时需要很大的功率和功率密度。激光气化切割多用于极薄金属材料和非金属材料的切割。

(2)激光熔化切割：激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴吹非氧化性气体，依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全气化，所需能量只有气化切割的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属的切割，如不锈钢，钛，铝及其合金等。

(3)激光氧化切割：原理类似于氧-乙炔切割。是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体与切割金属发生作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度远远大于激光气化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳钢，钛钢以及热处理等易氧化的金属材料。

(4)激光划片与断裂控制：激光划片是利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。断裂控制是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布，在脆性材料中产生局部热应力，使材料沿小槽断开。

3.激光切割的工艺特点和应用范围

3.1 激光切割工艺特点

(1)切割质量好，精细

由于激光光斑小，激光切割切口细窄，切割表面光洁，热影响区宽度很小，变形小，切割零件的尺寸精度可达±0.05mm，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为最后一道工序。

(2)切割效率高

由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有数控工作台，整个切割过程可全部实现数控。操作时，只需改变数控程序，就可适用不同形状零件的切割，既可进行二维切割，又可实现三位切割。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上，下料的时间。

(3)非接触式切割

激光切割时割炬与工件无接触，不存在工具的磨损。加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需要改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低，振动小，无污染。

(4)切割材料的种类多

激光切割材料包括金属，非金属，金属基和非金属基复合材料，皮革，木材及纤维等。对于不同的材料，由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同，表现出不同的激光切割适应性。

(5) 缺点：激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。

3.2 激光切割的应用

在材料方面受激光器功率和设备体积的限制，激光切割只能切割中，小厚度的板材和管材，而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。激光切割设备费用高，一次性投资大。大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法，几乎可以切割所有的材料，包括薄金属板的二维切割或三维切割。

在汽车制造领域，小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域，激光切割技术主要用于特种航空材料的切割，如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。

激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料，如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料，如布料、纸张、塑料板、橡胶等，如用激光进行服装剪裁，可节约衣料10%～12%，提高功效3倍以上。

适合采用CO2激光切割的产品大体上可归纳为三类：

第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件，特别是轮廓形状复杂，批量不大,一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm厚的不锈钢，以节省制造模具的成本与周期 。已采用的典型产品有：自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。

第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢(一般厚度3mm)或非金属材料(一般厚度20mm)的图案、标记、字体等。如艺术照相册的图案，公司、单位、宾馆、商场的标记，车站、码头、公共场所的中英文字体。

第三类：要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版，它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm的槽，然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上，切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近几年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵，在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm宽的均匀切缝，起割穿孔处小孔直径不能大于0.3mm，切割技术难度大，已有不少单位投入生产。

4.激光切割工艺参数与质量评定

4.1激光切割工艺参数

(1)光束横模

① 基模 又称为高斯模，是切割最理想的模式，主要出现在功率小于1kw的激光器。 ② 低阶模 与基模比较接近，主要出现在1-2kw的中功率激光器。 ③ 多模 是高阶模的混合，出现在功率大与3kw的激光器 (2)激光功率

激光切割所需要的激光功率主要取决于切割类型以及被切割材料的性质。气化切割所需要的激光功率最大，熔化切割次之，氧气切割最小。激光功率对切割厚度、切割速度和切口宽度等有很大影响。一般激光功率增大，所能切割材料的厚度也增加，切割速度加快，切口宽度也有所加大。

(3)焦点位置

离焦量对切口宽度和切割深度影响较大。一般选择焦点位于材料表面下方约1/3板厚处，切割深度最大，切口宽度最小。

(4)焦点深度

切割较厚板时，应采用焦点深度大的光束，以获得垂直度较好的切割面。但焦点深度大，光斑直径也增大，功率密度随之减小，使切割速度降低。若要保持一定的切割速度，则需要增大激光的功率;切割薄板宜采用较小的焦点深度，这样光斑直径小，功率密度高，切割速度加快。

(5)切割速度

切割速度直接影响切口宽度和切口表面粗糙度。对于不同材料的板厚，不同的切割气体压力，切割速度有一个最佳值，这个最佳值约为最大切割速度的80%。

(6)辅助气体的种类和压力

切割低碳钢较多采用氧气作辅助气体，以利用铁-氧燃烧反应热促进切割过程，而且切割速度快，切口质量好，可以获得无挂渣的切口。切割不锈钢时，常采用O2+N2混合气体或双层气流，单用氧气在切口底边会发生挂渣。气体压力增大，动量增加，排渣能力增强，因此可以使无挂渣的切割速度增加。

氧气纯度对切割速度有一定的影响，研究表明，氧气纯度降低2%，切割速度就会降低50%。

喷嘴形状也影响激光切割质量和效率。不同切割机采用不同形状的喷嘴。

4.2激光切割质量评定

与其它常规加工方法相比，激光切割具有更大的适应性。首先，与其他热切割方法相比，同样作为热切割过程，别的方法不能象激光束那样作用于一个极小的区域，结果导致切口宽、热影响区大和明显的工件变形。激光能切割非金属，而其它热切割方法则不能。 一般来说，激光切割质量可以由以下6个标准来衡量。 (1)切割表面粗糙度RZ (2)切口挂渣尺寸 (3)切边垂直度和斜度u (4)切割边缘圆角尺寸r (5)条纹后拖量n (6)平面度F 5.激光切割设备

激光切割设备与焊接设备基本类似，区别是焊接需要使用激光焊枪，而切割使用激光割炬。激光切割大都采用CO2激光切割设备，主要由激光器、导光系统、数控运动系统、割炬及抽烟系统组成。

激光器由激光电源提供高压电源，产生的激光经反射镜、导光系统把激光导向切割工件所需要的方向;数控运动系统主要用于调节割炬的移动方向，割炬与工件间的相对移动有三种情况。

① 割炬不动，工件通过工作台运动，主要用于尺寸较小的工件。 ② 工件不动割炬移动 ③ 割炬和工作台同时运动。

割炬主要包括枪体、聚焦透镜和辅助气体喷嘴等零件。激光切割时，割炬必须满足下列要求。

④ 能够喷射出足够的气流。

⑤ 割炬内气体的喷射方向必须和反射镜的光轴同轴。 ⑥ 割炬的焦距能够方便调节。

⑦ 切割时，保证金属蒸汽和切割金属的飞溅不会损伤反射镜。

激光切割时，要求激光器输出的光束经聚焦后的光斑直径最小，功率密度最高。喷嘴用于向切割区喷射辅助气体，其结构形状对切割效率和质量有一定影响。喷孔的形状有圆柱形、锥形、和缩放形等。一般根据切割工件的材质、厚度、辅助气体压力等经试验后确定。

6.激光切割的应用实例

6.1布料激光切割

制衣行业中使用的服装布料激光切割机打破了传统手工和电剪速度慢和难以排版,充分解决了效率达不到和浪费材料的难题.速度快，操作简单，只需把所要裁剪的图形及尺寸输入到电脑，机械就会把整张的材料裁剪成您所需要的成品，不用刀具、不需要模具，利用激光实现非接触式加工，简便快速。布料激光切割机与传统的切割方式相比不仅价格低,消耗低.操作更方便，效果更好，并且因为激光加工对工件没有机械压力,所以切割出来产品的效果,精度以及切割速度都非常良好.并且还具有操作安全,维修简单等特点.可连续24小时工作。

用于皮革、箱包企业及皮鞋、鞋材生产企业的激光切割雕刻机, 集切割、雕刻和镂空于一身，适用各种皮革料的加工：高档鞋材、皮包、皮衣切割特殊形状，无毛边，尺寸标准，误差小(±0.1mm)，效果柔软，无高周波或刀模切压的生硬感。另可于皮革上刻画特别效果或图案，使成品更显精细及别具创意。

6.2激光切割在饰品中的应用

饰品加工是一门对比特殊的职业，由于主要是针对一些稀有的贵金属的加工改造，所以对加工改造的设备要求十分的高。可是这对小型激光切开机来说，确是一个十分好的机会，它极好的处理了加工饰品中的一些难题，并且受到了各个厂家的热捧。

运用小型激光切割机加工饰品在不需开模的情况下，就可以直接加工出想要的商品，并且精度十分的高，加工时刻只需要短短的几分钟就可以。不仅缩短了加工时刻，还降低了成本。

6.3激光切割在眼镜行业中的应用

以往眼镜行业主要利用模具做镜框，不同样式需要做不同模具，所需成本高，效率低。直到激光切割机投入后，开发新的款式只需在软件上呈现，速度快、精度大，特别适合小量、多款式的生产模式。甚至可以做到一台光纤激光切割机能够快速加工出了不同款式的眼框，为个性定制眼镜解决后顾之忧。

除此之外，激光切割机能够在板材上任意的设计图形，速度快，精度高，一次成型，无需后续处理，比传统切割设备快十几倍，极大的提高加工效率，可视排料，紧密贴合，节省材料。先进的工艺可提高眼镜厂家的新产品开发速度，能够快速收回设备投资成本。 眼镜专用激光切割机能在板材上切割任意的设计图形，速度快，精度高，一次成型，无需后续处理，比线切割快十几倍，极大的提高加工效率，可视排料，紧密贴合，节省材料。先进的工艺可提高贵公司的新产品开发速度，最快为您收回设备投资成本。一机多用，既能满足客户对平板的切割要求，也能满足管圆及异形材料(方钢、扁铁、槽钢、方管)的切割。

6.4激光雕刻

使用激光雕刻和切割，过程非常简单，如同使用电脑和打印机在纸张上打印。您可以在Win98/Win2000/WinXP环境下利用多种图形处理软件，如CorelDraw等进行设计，扫描的图形，矢量化的图文及多种CAD文件都可轻松地“打印”到雕刻机中。唯一的不同之处是，打印将墨粉涂到纸张上，而激光雕刻是将激光射到木制品、压克力、塑料板、金属板、石材等几乎所有的材料之上。

7.参考文献

[1] 李亚江，王娟等编著.特种焊接技术及应用.北京：化学工业出版社，2014. [2] 关桥.高能束流加工技术—先进制造技术发展的重要方向.航空制造技术，1995.

第四篇：激光切割技术介绍 及 发展 论文

激光切割技术及发展

作者：张莽 学号：200803050503 (红河学院 云南红河哈尼族、彝族自治洲 661100)

摘要：激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。激光能切割大多数金属材料和非金属材料。

关键词：激光切割技术 应用 优缺点 发展现状

Laser Cutting Technology and Development

Zhang Mang 200803050503 (The HongHe University of Yunnan HongHe Hani Nationality, Yi Autonomous State 661100) Abstract: Laser cutting technology is widely used in metallic and nonmetallic material processing, can greatly reduce the processing time, reduce the processing cost and improve the quality.Because it has precision manufacturing, flexible cutting, the heterogeneous type processing, once shaping, speed and higher efficiency, so in industrial production in solving many conventional method can not solve the problem. Laser can cut most metal materials and nonmetal materials . Keywords: Laser cutting technology; Application; Advantages and Disadvantages; Development situation 引言

在

五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙炔火焰切割;对于薄板采用剪床下料，成形复杂零件大批量的采用冲压，单件的采用振动剪。七十年代后，为了改善和提高火焰切割的切口质量，又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期，又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点，在工业生产中有一定的适用范围。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展，目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。 1 激光切割的原理

在激光束能量作用下(氧助切割机制下，还要加上喷氧气与到达燃点的金属发生放热反应放出的热量)，材料表面被迅速加热到几千乃至上万度(℃)而熔化或气化，随着气化物逸出和熔融物体被辅助高压气体(氧气或氮气等惰性气体)吹走，切缝便产生了

[1]

。脉冲激光适用于金属材料, 连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合,激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计, 进行众多复杂零件整张板排料,可实现多零件同时切割, 节省材料

[2]

。 1 激光切割主要是CO2激光切割, 激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化, 同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料, 并使CO2激光束与材料沿一定轨迹作相对运动, 从而形成一定形状的切缝

[3]

。

激光切割设备除具有一般机床所需有的支承构件、运动部件以及相应的运动控制装置外，主要还应备有激光加工系统，它是由激光器、聚焦系统和电气系统三部分组成的。其它有多腔吸尘系统、外光束传输件、冷却器、和计算机编程硬件和软件等辅助系统组成2 激光切割的优缺点

[4]

。

2.1 激光切割技术比其他方法的明显优点

(1) 切割质量好。切口宽度窄(一般为0.1--0.5mm)、精度高(一般孔中心距误差0.1--0.4mm，轮廓尺寸误差0.1--0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra 为12.5--25μm)，切缝一般不需要再加工即可焊接。

(2)切割速度快。例如采用2KW 激光功率，8mm 厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm 厚的不锈钢切割速度为3.5m/min，热影响区小，变形极小。

(3)清洁、安全、无污染。大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电加工;就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法，特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速，应用日益广泛的一种先进加工方法。 (4)非接触式切割。激光切割时割炬与工件无接触，不存在工具的磨损。加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低，振动小，无污染。

(5)切割材料的种类多。与氧乙炔切割和等离子切割比较，激光切割材料的种类多，包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料，由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同，表现出不同的激光切割适应性2.2 激光切割的缺点

激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。激光切割设备费用高，一次性投资大。 3 激光切割的分类 3.1 激光气化切割

利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸汽。这些蒸汽的喷出速度很大，在蒸汽喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。 3.2 激光熔化切割

2

[5]

。 激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等)，依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，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属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。 3.3 激光氧气切割(氧化熔化切割)

激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热;另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。

3.4 激光划片与控制断裂

激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小槽裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布，引起该区域大的热梯度,在脆性材料中产生局部热应力，导致严重的机械变形,使材料沿小槽断开而形成裂缝。

4 CO2激光切割的工业应用 4.1 激光切割机械的生产厂商

[6]

世界第一台CO2激光切割机是二十世纪七十年代的诞生的。三十多年来，由于应用领域的不断扩大，CO2激光切割机不断改进，目前国际国内已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求，有二维平板切割机、三维空间曲线切割机、管子切割机等。国外知名企业有德国Trumpf 公司、意大利Prima 公司、瑞士Bystronic 公司、日本Amada 公司、MAZAK 公司、NTC 公司、澳大利亚HG Laser Lab 公司等。

目前国内能提供平板切割机的企业有上海团结普瑞玛公司、沈阳普瑞玛公司、济南捷迈公司、武汉楚天公司等。根据美国激光工业应用权威杂志“Industrial Laser Solution”2000 报告统计：1999 年全世界共销售的激光切割系统(主要是CO2激光切割系统)为3325 台，共11.74 亿美元。据不完全统计我国目前每年生产CO2激光切割机近100 台，共1.5 亿元人民币。虽然我国激光切割的发展趋势较快，但应用水平与发达国家相比差距较大。 4.2 激光切割系统的销售对象

[7]

CO2激光切割系统的购置着主要是两类单位：一类是大中型制造企业，这些企业生产的产品中有大量板材需要下料、切料，并且具有较强的经济和技术实力;另一类单位是加工站(国外称Job Shop)，加工站是专门对外承接激光加工业务的，自身无主导产品。它的存在

3 一方面可满足一些中小企业加工的需要;一方面在初期对推广应用激光切割技术起到宣传示范的作用。1999 年美国全国共有激光加工站2700 家，其中51%从事激光切割工作。八十年代我国激光加工站主要从事激光热处理工作，九十年代后，激光切割及攻站逐步增加。在此基础上随着我国大中型企业体制改革的深入和经济实力的增强，越来越多的企业将采用激光切割技术。

从目前国内应用情况分析，激光切割广泛应用于12mm 厚的低碳钢板;6mm 厚的不锈钢板及;20mm厚的非金属材料。对于三维空间曲线的切割，在汽车、航空工业中也开始获得了应用。

4.3 目前适合采用激光切割的产品分类

[8]

第一类：从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件，特别是轮廓形状复杂，批量不大，一般厚度;12mm的低碳钢、;6mm 厚的不锈钢，以节省制造模具的成本与周期。已采用的典型产品有：自动电梯结构件、升降电梯面板、机床及粮食机械外罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大电机硅钢片等。

第二类：装饰、广告、服务行业用的不锈钢(一般厚度3mm)或非金属材料(一般厚度20mm)的图案、标记、字体等。如艺术照相册的图案，公司、单位、宾馆、商场的标记，车站、码头、公共场所的中英文字体。

第三类：要求均匀切缝的特殊零件。最广泛应用的典型零件是包装印刷行业用的模切版，它要求在20mm厚的木模板上切出缝宽为0.7~0.8mm 的槽，然后在槽中镶嵌刀片。使用时装在模切机上，切下各种已印刷好图形的包装盒。国内近年来应用的一个新领域是石油筛缝管。为了挡住泥沙进入抽油泵，在壁厚为6~9mm的合金钢管上切出0.3mm 宽的均匀切缝，起割穿孔处小孔直径不能0.3mm，切割技术难度大，已有不少单位投入生产。国外除上述应用外，还在不断扩展其应用领域。 5 我国激光产业的现状

我国激光制造技术的应用研究水平和应用规模，与发达国家相比，差距很大。在产业方面，一些中、高档激光产品及其材料、元器件仍然停留在开发阶段，或尚未形成规模，高档、高智能、高自动化的激光产品比较缺乏。不少激光加工应用在我国仍是空白或刚起步，如激光微加工、特种材料加工、激光纳米加工以及飞秒激光加工等。国内工业激光企业的力量从技术、性能、资金、规模等比较弱小;企业的核心技术竞争力不足，“产品结构”趋同，以及缺少一些重大创新有自主知识产权的产品，是目前国内激光产业存在着的一个较为严重的问题。中国加入WTO后，进口激光产品的价格降低，使国产激光产品的市场份额、价格和利润受到严重威胁。由于海外公司的纷纷涌人，人才竞争局面更趋激烈

[9]

。在激光加工应用推广方面也有不少困难，例如，我国制造业中的很大一部份是组装业，以国内现有的工业基础很难对一些国外引进组装机械中传统工艺进行改造更新、采用诸如激光加工之类的新工

4 艺。激光加工是一门2l世纪发展极快的新制造技术，必将为我国传统工业的技术改造，新兴工业领域以及制造业的现代化提供先进的技术装备。面对日益增长的巨大的激光加工应用市场和国际竞争新格局，中国的激光加工技术急需有一个大的突破，激光加工技术产业化急需有一个大的发展。这种状况给国内从事激光、激光加工技术设备研发、生产的企业带来极好机遇和挑战6 结论

激光由于其众多的优点，越来越受到人们的重视，因此大力发展激光产业，可以极大地带动我国的生产力的进步，尤其是机械加工行业。伴随着我国加入WT O, 中国潜在的巨大市场已向国外敞开, 国外激光厂商纷纷把目光聚焦于中国市场

[11][10]。

。中国激光产业将经历一个嬗变的过程，我们必须采取切实有效的措施促进本国激光产业的发展。所以我们必须作好以下几个方面的工作: (1)加强核心技术的培育。(2)加大人才的引进。(3)疏通融资渠道。(4)加强区域内同行业的联盟。 参考文献

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5

第五篇：高能离子管-空气净化除臭技术原理

产品技术原理：

“高能离子工业废气净化模块”系列产品是利用了产生的高能等离子激活、电离、裂解废气中的各种成份，从而发生一系列复杂的化学反应，将有害物转化为洁净的无害的物质达标排放至大自然。

等离子体是不同于气态、固态、液态的第四态物质，由高能电子、正负离子、自由基(OH、H、O、O3等)和中性粒子等组成。气体经过UL-ION等离子处理装置的反应器区域时，在高能电子和自由基强氧化等多重作用下，气体中的有机物分子链被断开，发生一系列复杂的氧化还原反应，生成CO

2、H2O等无害物质，正负离子可以清新空气。另外，借助等离子体中的离子与物体的凝并作用，可以对有机废气中小至亚微米级的细微颗粒物(0.1-3微米)进行有效的收集去除。

净化装置特点：

1、采用独创的脉冲式高频高压发生器，电子能量高达7ev以上，可以有效断裂开苯环等强分子结构，检测表明二甲苯的去除率为96%，臭味去除率90%，TVOC去除率83%，甲硫醇去除率90%，硫化氢去除率86%，甲醛去除率85%;

2、采用专利设计电极结构，废气在反应区中经历上百次电击，在同等反应器体积内，放电点数是其他结构的10倍以上。

3、模块化、抽屉式结构，安装维护简便;组合性强：可以串并联混合应用，在处理高浓度异味气体时能发挥明显优势。

4、工艺简洁：操作简单方便，无需专人看管，遇故障自动停机报警，独创绝缘部件，可适应恶劣环境。

5、耗电低：220V/80W/模块;处理烟气能耗低，运行费用低廉。

6、模块使用寿命长：由不锈钢材，石英、钼等材料组成，抗氧化性强，耐腐蚀，使用寿命长达30000小时以上。 产品适用范围：

高能离子工业废气净化模块可广泛用于火力发电厂、卷烟厂、纺织厂、印刷厂、造纸厂、钢铁厂、水泥厂、污水垃圾处理厂、石化厂、化工厂、制药厂、香精厂、屠宰场等异味气体等的治理。

等离子废气异味处理系统具有除异味效果显著、造价低、能耗小、运行费用省、无二次污染等优点。在国内外得到普遍认同和广泛推广应用。是经国内外使用证明，至今为止较成熟且切实可行的方法。

通过高频高压脉冲沿面放电，在常温常压下获得非平衡态等离子体，即产生大量高能电子、O

2、O2-、O2+ 、O、•OH等活性粒子(我们称其为“活性离子氧”)，这些高能活性离子与恶臭分子发生氧化降解反应，使污染物最终转化为无害物。

1.净化空气：迅速分解装修污染气体、去除异味：迅速除掉装修材料释放出的甲醛、苯、甲苯、氢气、氯气等各种有害气体及其异味如空气中的烟味、腥味、臭味等异味，并能同时杀灭空气中的细菌，悬浮在空气中的微细灰尘都带正电。负离子能消除静电，吸引聚集悬浮的微细灰尘降落地面，净化空气，促使正负离子趋向平衡。起到迅速净化室内空气的作用。 2.消毒杀菌： 可以迅速杀灭细菌繁殖体、芽孢真菌、病菌等一切病原微生物，对室内空气和物品达到彻底的消毒效果。

3.保健作用： 臭氧可迅速还原成氧，大量增加室内氧气浓度，促进人体细胞活化、改善血液循环和新陈代谢，预防疾病发生。空气中缺少负离子将会使人感到呼吸急促、情绪低落、疲劳、焦虑、头晕、恶心;还可诱发哮喘,感昌、失眠、心血管病及免疫力下降等症状。用上空调的封闭结构的室内正离子更容易上升。负离子就能改变空调病的困扰和危害。医学研究证明，负离子被人体吸入，进入人体循环，可调节人体植物神经、改善大脑皮层的功能、强血管毛纤活动、促进胃液分泌、增加红细胞、血小板、白细胞，中和肌酸、消除疲劳等功效。迅速恢复室内空气自然状态，防治空调病。