閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
金屬鈑金新聞

解析如何控制激光切割機(jī)的切割質(zhì)量

星之球科技 來(lái)源:蘇威爾激光科技2017-03-12 我要評(píng)論(0 )   

綜上所述,雖然影響激光切割的因素較為復(fù)雜,但切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力和激光功率及模式結(jié)構(gòu)是4個(gè)很重要的變量。在切割過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)切割質(zhì)量明顯變差,就首...

很多企業(yè)使用激光切割機(jī)都非常關(guān)心:如何使用激光切割機(jī)加工出質(zhì)量的好工件? 下面我們來(lái)給大家說(shuō)說(shuō)如何控制激光切割機(jī)的切割質(zhì)量。
 
總結(jié)出幾點(diǎn)影響切割質(zhì)量的因素:切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體、激光輸出功率以及工件特性!我們就來(lái)逐一給大家分析一下:

1.切割速度對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
對(duì)給定的激光功率密度和材料,切割速度符合于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)式,只要在通閾值以上,材料的切割速度與激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高切割速度。這里所指的功率密度不但與激光輸出功率有關(guān),而且與光束質(zhì)量模式有關(guān)。另外,光束聚焦系統(tǒng)的特征,即聚焦后的光斑大小也對(duì)激光切割有很大的影響。
 
切割速度與被切割材料的密度(比重)和厚度成反比。當(dāng)其他參數(shù)保持不變,提高切割速度的因素是:提高功率(在一定范圍內(nèi),如500~2 000W);改善光束模式(如從高階模到低階模直至TEM00);減小聚焦光斑尺寸(如采用短焦距透鏡聚焦);切割低起始蒸發(fā)能的材料(如塑料、有機(jī)玻璃等);切割低密度材料(如白松木等);切割薄型材料。
blob.png
特別對(duì)金屬材料而言,在其他工藝變量保持恒定的情況下,激光切割速度可以有一個(gè)相對(duì)調(diào)節(jié)范圍而仍能保持較滿意的切割質(zhì)量,這種調(diào)節(jié)范圍在切割薄金屬時(shí)顯得比厚件稍寬。有時(shí),切割速度偏慢也會(huì)導(dǎo)致排出熱融材料燒蝕口表面,使切面很粗糙。
 
2.焦點(diǎn)位置調(diào)整對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
由于激光功率密度對(duì)切割速度影響很大,透鏡焦長(zhǎng)的選擇是個(gè)重要問(wèn)題。激光束聚焦后光斑大小與透鏡焦長(zhǎng)成正比,光束經(jīng)短焦長(zhǎng)透鏡聚焦后光斑尺寸很小,焦點(diǎn)處功率密度很高,對(duì)材料切割很有利;但它的缺點(diǎn)是焦深很短,調(diào)節(jié)余量小,一般比較適用于高速切割薄型材料。由于長(zhǎng)焦長(zhǎng)透鏡有較寬焦深,只要具有足夠功率密度,比較適合切割厚工件。

在確定使用何種焦長(zhǎng)的透鏡以后,焦點(diǎn)與工件表面的相對(duì)位置對(duì)保證切割質(zhì)量尤為重要。由于焦點(diǎn)處功率密度高,大多數(shù)情況下,切割時(shí)焦點(diǎn)位置剛處在工件表面,或稍微在表面以下。在整個(gè)切割過(guò)程中,確保焦點(diǎn)與工件相對(duì)位置恒定是獲得穩(wěn)定的切割質(zhì)量的重要條件。有時(shí),透鏡工作中因冷卻不善而受熱從而引起焦長(zhǎng)變化,這就需要及時(shí)調(diào)整焦點(diǎn)位置。
 
當(dāng)焦點(diǎn)處于較佳位置時(shí),割縫較小、效率較高,較佳切割速度可獲得較佳切割結(jié)果。
 
在大多數(shù)應(yīng)用情況下,光束焦點(diǎn)調(diào)整到剛處于噴嘴下。噴嘴與工件表面間距一般為1.5mm左右。
 
3.輔助氣體壓力對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
一般情況下,材料切割都需要使用輔助氣體,問(wèn)題主要牽涉到輔助氣體的類型和壓力。通常,輔助氣體與激光束同軸噴出,保護(hù)透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部熔渣。對(duì)非金屬材料和部分金屬材料,使用壓縮空氣或惰性氣體,處理融化和蒸發(fā)材料,同時(shí)抑制切割區(qū)過(guò)度燃燒。
 
對(duì)大多數(shù)金屬激光切割則使用活性氣體(只要是O2),形成與熾熱金屬發(fā)生氧化放熱反應(yīng),這部分附加熱量可提高切割速度1/3~1/2。
 
在確保輔助氣體前提下,氣體壓力大小是個(gè)極為重要的因素。當(dāng)高速切割薄型材料時(shí),需要較高的氣體壓力以防止切口背面粘渣(熱粘渣到工件上還會(huì)損傷切邊)。當(dāng)材料厚度增加或切割速度較慢時(shí)則氣體壓力宜適當(dāng)降低,為了防止塑料切邊霜化,也以較低氣體壓力切割為好。
 
激光切割實(shí)踐表明,當(dāng)輔助氣體為氧氣時(shí),它的純度對(duì)切割質(zhì)量有明顯影響。氧氣純度降低2%會(huì)降低50%的切割速度,并導(dǎo)致切口質(zhì)量明顯變差。
 
4.激光輸出功率對(duì)切割質(zhì)量的影響
 
對(duì)連續(xù)波輸出的激光器來(lái)說(shuō),激光功率大小和模式好壞都會(huì)對(duì)切割發(fā)生重要影響。實(shí)際操作時(shí),常常設(shè)置較大功率以獲得較高的切割速度,或用以切割較厚材料。但光束模式(光束能量在橫斷面上的分布)有時(shí)顯得更加重要,而且,當(dāng)提高輸出功率時(shí),模式常隨之稍有變差。??砂l(fā)現(xiàn),在小于大功率狀況下焦點(diǎn)處卻獲得較高功率密度,并獲得較佳切割質(zhì)量。在激光器整個(gè)有效工作壽命期間,模式并不一致。光學(xué)元件的狀況、激光工作混合氣體細(xì)微的變化和流量波動(dòng),都會(huì)影響模式機(jī)構(gòu)。

綜上所述,雖然影響激光切割的因素較為復(fù)雜,但切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力和激光功率及模式結(jié)構(gòu)是4個(gè)很重要的變量。在切割過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)切割質(zhì)量明顯變差,就首先要檢查以上討論的因素并及時(shí)加以調(diào)控。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

激光切割質(zhì)量控制
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀