激光切割加工航空铝材料的工艺解析

激光设备在现在的应用已经屡见不鲜了，特别是金属激光切割机，在加工各种金属材料都有很不错的表现，能够快递准确的将金属钣金加工成不同的形状。该技术应用加工在航空材料上，吸引了不少航空制造企业。激光切割加工厂家航空机身的旋转器零部件和变速器的制造都是采用大型金属坯锻造而成的，机身也包含了一些采用锻造材料的零件，机身大部分都是采用铝材料。一般，使用7000系列锌基铝合金来进行加工，这是因为该合金具有良好的静止力度和疲劳强度。虽然7000系列铝材料很适合航空应用，但是它们不耐高温。快速加温，如焊接和激光切割等操作，会导致微裂痕。微裂痕导致疲劳强度的降低。焊接和激光切割是两种产生热致微裂痕的加工。 质量和加工控制是至关重要的。任何给加工带来不确定因素的过程都须加以控制或者直接排除。以往，激光切割给不同生产批次之间的质量控制和yi致性带来了巨大的挑战。 在目前的激光切割系统中，这些激光切割在航空应用中的局限性都得到改进，这些局限性包括疲劳性能和制造过程yi致性降低的问题。现在，激光系统在很大程度上减小了热影响区域(HA种)的大小和相应的微裂痕。在激光切割过程中，技术人员已经可以对切割参数进行控制，幷且利用计算器软件进行精确的重复。这些技术进步使得人们对激光切割是否适用于机身结构的生产重新思考。机身结构主要是7000系列铝材料制造而成。

激光切割机相比其他切割的优势

激光切割机的工作原理是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料熔化、汽化、烧蚀或燃点，同时借助与光束同轴的气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割与其他热切割方法相比较，具体优势可概括为如下几个方面： 切割：由于激斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。①激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割件的尺寸精度可达±5mm。②切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为后一道工序，机械加工，部件可直接使用。③材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。 切割效率高：由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以实现数控。操作时，改变数控程序，就可适用不同形状件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。 切割速度快：用功率为12W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达15p效/min;切割5mm厚的聚树脂板，切割速度可达3p效/min。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、下料的辅助时间。