根据密执安州普利茅斯的AmeriChip International, Inc.总裁Mark Walther介绍,激光辅助切屑控制技术可以降低加工成本高达60%。这种新技术完全消除了长的、带状切屑的形成,而长的、带状切屑,在加工过程中会产生许多问题。
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激光辅助切屑控制装置能减少加工时间高达70%
防止形成长切屑的最通常的技术是使用带有断屑功能的刀片。 AmeriChip International , Inc.公司总裁Walther说:“当你使用断屑器来控制切屑时,你通常都会使用比较小的进给率和切削深度。如果你使用我们的系统,既可提高进给率和切削深度。又可在一个工序中切掉所有的切屑,表面光洁度好,而不需要使用断屑器来进行许多个慢的加工工序。”
R58-wUto U^Xm)lL AmeriChip公司的激光辅助切屑控制系统是一个独立的装置,它用激光束在材料的表面划出一条很窄的槽,以便在加工时产生小的切屑,而不会产生长的带状切屑。划出的线,实质上消除了有关切屑的所有问题。
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AmeriChip公司的系统,用激光在零件表面划出切屑控制槽
激光束聚焦在材料上,当激光束的能量熔解和汽化金属时,一股喷出的压缩空气,把熔化的金属吹出划槽。激光能量低和高速,产生浅的划槽;而较高的能量和较低的速度,可产生较深的划槽。
/PLn+- gB<3-J1R Walther还说:“我们用准备好的、可提供使用的零件,但你们不能只用一个激光器照我们这样做。我们巳经投资了将近900万美元,用于开发这个过程,并使它成为专利,确实保证它的可重复性,它总可以调到不断变化的尺寸而永远不会产生过深的划槽。”
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AmeriChip公司的系统,用激光在零件表面划出切屑控制槽
这种工艺过程使用一个机械手,并通过纤维光缆的导线束发出聚焦的激光。这激光头通过脉冲Nd:YAG或超模CW Nd:YAG激光器提供能源。当激光器的电源上升到预调的参数时,机械手移到第一个划线位置的起点。一个电容式高度信号传感聚焦头移动到位,同轴煤气电磁阀打开。接着,当机械手开始移动划槽时,激光器的快门打开。
H/Llj.-jg < P`u} 在划槽过程中,电容式传感器保持系统聚焦。零件几何形状或材料厚度的任何变化,都通过电容传感器测量,聚焦头系统可连续调整划槽的深度。划槽通常按0.010英寸为一档而变化。这样可以为刀具的间断切削,创造一个很短的时间和距离,但足以保证只产生小的切屑。
K# Jk _"W _)\c&.p]f 在工件上划槽这种工艺,能够用较高的速度和不用冷却液来加工零件。Walther说:“我们的工艺过程,完全不考虑冷却液。如果你要用,你也能用。但如果你用通常的加工方法,你的零件可能达到157°F。而如果用我们的工艺,只会到103°F。几乎所有的热量都随小切屑散去。”
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