激光切割除湿机瓦楞纸芯的研究与装置

摘要

浸铝盐矿物纤维瓦楞纸芯筒是大型工业（科研）用除湿机的心脏部件．由于石棉等纤维的矿物特性以及浸铝盐后的温韧性，通常由机械刀切割的方法，难以达到所需的技术要求，为此，我们率先进行用激光切割矿物纤维纸的研究并实施有效的切割。研究结果表明：由于矿物纤维所具有的高的激光可加工性，使得CO2激光切割十分有效，能在瞬间完成吸收、烙融、汽化全过程，因而可获得速度快、切缝窄、穿透好、切口光滑等切割效果，为国内制造大型除湿机提供了基础。本文报导了CO2激光切割矿物纤维纸的理论分析和实验研究结果，计算和分析了光功率密度、焦距、焦深、焦斑、工作面、喷口尺寸、喷气量等激光切割参量与切割速度、切续宽度、穿透深度的关系。计算和实验表明：采用商品化的封离型CO2激光器，激光功率80W，切割头焦距f=120mm，喷气压力2大气压，即可实现对3mm厚的石棉瓦楞纸的有效穿透切割，切割速度达10cm／s，切缝宽度＜0．5mm，切缝边缘平整光洁，并呈微结晶状结构，很好地满足除湿机的工艺要求。