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如何控制激光切割加工的切割质量
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欧帝富

时间 : 2019-01-12 09:40 浏览量 : 22

1.切割速度对激光切割加工品质的影响


对给出的激光功率密度和原材料,激光切割加工速率合乎于1个工作经验式,只要在通阀值左右,原材料的激光切割加工速度激光功率密度成正比,即提升功率可提升激光切割加工速率。在这里是指的功率密度不仅与激光功率相关,并且与光束品质方式相关。另一个,光束聚焦系统软件的特点,即聚焦点后的光点尺寸也对光纤激光切割加工有挺大的影响。

激光切割加工速度与被激光切割加工原材料的相对密度(比重)和薄厚成反比。当别的主要参数维持不会改变,提升激光切割加工速率的要素是:提升输出功率(在必须范畴内,如500~2 000W);改进激光束方式(如从初阶模到高阶模直到TEM00);减少聚焦点光点规格(如选用短焦距透镜聚焦);激光切割加工低起始蒸发能的原材料(如塑胶、有机玻璃板等);激光切割加工低密度原材料(如白松木等);激光切割加工薄型材料。

特别对金属材料而言,在其他工艺变量保持恒定的情况下,激光切割速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量,这种调节范围在切割薄金属时显得比厚件稍宽。有时,切割速度偏慢也会导致排出热融材料烧蚀口表面,使切面很粗糙。


2.焦点位置调整对切割质量的影响


鉴于激光功率密度对激光切割加工速率影响挺大,透镜焦长的选取是个关键难题。激光束聚焦后光点尺寸与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑规格不大,聚焦处功率密度很高,对原材料激光切割加工很有益;但它的缺陷是焦深很短,调整容量小,通常较为适合于髙速激光切割加工超薄型原材料。鉴于长焦长透镜有较宽焦深,要是具备足够功率密度,较为合适激光切割加工厚工件。

在明确应用哪种焦长的透镜之后,聚焦与工件表层的相对位置对确保激光切割品质至关重要。鉴于焦点处功率高,大部分具体情况下,激光切割加工时焦点具体位置刚处于工件表层,或略微在表层下列。在全部激光切割全过程中,保证聚焦与工件相对性具体位置匀速运动是得到平稳的激光切割加工品质的关键必要条件。有时候,透镜在工作中因制冷不当而遇热进而造成焦长转变,这就必须及时性调节聚焦具体位置。

福建11选5当聚焦处于较佳位置时,割缝较小、效率较高,较佳切割速度可获得较佳切割结果。

在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.5mm左右。

3.辅助气体压力对切割质量的影响


通常状况下,原材料激光切割加工都必须应用輔助气体,难题关键涉及輔助汽体的种类和工作压力。一般,輔助气体与激光束同轴喷出,维护透镜免遭污染并吹走切割区底部熔渣。对金属材料和一部分非金属材料,应用压缩空气或惰性气体,解决溶化和蒸发材料,直接抑制激光切割加工区过多点燃。

对大部分金属激光切割则应用活性气体(只要是O2),形成与炽热金属发生氧化放热反应,这部分附加热量可提高切割速度1/3~1/2。

在确保辅助气体前提下,气体压力大小是个极为重要的因素。当高速切割薄型材料时,需要较高的气体压力以防止切口背面粘渣(热粘渣到工件上还会损伤切边)。当材料厚度增加或切割速度较慢时则气体压力宜适当降低,为了防止塑料切边霜化,也以较低气体压力切割为好。

激光切割实践表明,当辅助气体为氧气时,它的纯度对切割质量有明显影响。氧气纯度降低2%会降低50%的切割速度,并导致切口质量明显变差。

4.激光输出功率对切割质量的影响


对连续波输出的激光器来说,激光功率大小和模式好坏都会对切割发生重要影响。实际操作时,常常设置较大功率以获得较高的切割速度,或用以切割较厚材料。但光束模式(光束能量在横断面上的分布)有时显得更加重要,而且,当提高输出功率时,模式常随之稍有变差。常可发现,在小于大功率状况下焦点处却获得较高功率密度,并获得较佳切割质量。在激光器整个有效工作寿命期间,模式并不一致。光学元件的状况、激光工作混合气体细微的变化和流量波动,都会影响模式机构。

综上所述,虽然影响激光切割的因素较为复杂,但切割速度、焦点位置、辅助气体压力和激光功率及模式结构是4个很重要的变量。在切割过程中,如发现切割质量明显变差,就首先要检查以上讨论的因素并及时加以调控。

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