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《打標機廠家:激光切割在汽車安全氣囊方面的應用》
閱讀:546 發布時間:2012-7-11激光技術發展十分迅速,其主要表現形式主要是激光打標機、激光切割機、以及激光調阻機,每一種都應用十分廣泛,下面打標機廠家帶您了解一下激光切割機在汽車安全氣囊方面的應用。
作為被動安全系統的一部分,汽車安全氣囊對提高乘客安全性起到了非常重要的作用。這些各式各樣的安全氣囊需要靈活的加工解決方案。
在汽車內飾中,有一些織物的切割在傳統上一般采用機械模切的方式,如汽車地毯、汽車座墊和安全氣囊織物。激光切割在金屬加工領域得到了廣泛的應用。如今,這種的加工工藝已經逐漸應用到汽車織物如安全氣囊的切割加工中。
激光切割系統與機械式模切系統相比具有較明顯的優勢。首先,激光系統不采用切割模具,這不僅節省了模具本身的成本,還不會出現因模具制造而導致的生產計劃的延誤。另外,機械模切系統還存在許多自身的局限性,這源于其通過切割工具與材料之間的接觸進行加工的特性。與機械模切的接觸式加工方式不同的是,激光切割通過聚焦鏡將激光束聚焦在材料表面,使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。因此,激光切割是一個加熱分離的過程,在安全氣囊等織物切割時,材料熔化后分離,因此切割邊緣不會出現類似機械切割方式導致的毛邊現象。
此外,在激光切割過程中,織物的熔點比金屬低,因此激光光束的強度要求也不高,功率在幾百瓦左右的連續激光器都可以滿足要求,比如可以采用功率為300W的CO2激光器,切割速度可以達到5m/min。
不過,一般的激光切割機在織物切割過程中由于設計的局限性未必能夠發揮其應有的性能。常見的激光切割機都采用龍門架結構,X和Y軸用于移動激光器和待切割材料。受制于這種結構,激光焦點在材料上的動態性能就很差,因此在切割半徑較小的弧線或幾何圖形時,速度就很難提高,而且光束路徑的準確性也不高。不過,一些激光切割機制造商采取了一些應對的方法,比如采用更牢固的機器結構、提高軸的驅動力、采用碳纖維增強材料部件來降低機器整體的重量,或者采用多層切割的方式。
多層切割系統的發展提高了織物激光切割的效率,可以同時切割zui多30層的織物。多層切割的優勢很明顯——較單層切割相比,多層切割可以大大提高生產效率并降低生產成本。不過,該生產工藝非常復雜,因為在切割完成后必須進行材料的分離,而單層有時候還要被中間層再分開。此外,切割質量很難做到一致,因此只能根據對切割質量的要求來決定同時切割的層數。這也限制了激光切割的潛在加工效率和性能。
常見的遠程激光切割系統包含掃描光學元件,且放置于材料上方。光點的移動主要通過掃描鏡片完成。工作距離、加工范圍和焦距之間的關聯非常復雜,因此可同時加工到的材料范圍有限。德國一家公司通過與弗勞恩霍夫協會的合作設計了一種切割系統,在安全氣囊激光切割方面具有借鑒意義。該設計的原理是,在切割過程中不斷移動織物,同時讓掃描光學元件來回擺動來覆蓋到整塊材料。采用這種方法在即使采用一個掃描頭和一臺激光器的情況下就可以切割各種寬度的織物。