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影响大功率激光切割质量的因素

点击次数:   更新时间:22/07/22 15:07:07    来源:www.lyhybxg2.com打印此页】   【关闭分    享:

     大功率激光切割技术是集激光复合材料于一体的光学、电子、机械、技术和材料先进制造技术的先驱。激光切割过程复杂,受多种因素影响,包括激光输出功率、切割速度、离焦和切割材料特性。如果工艺参数选择不当,将严重影响切割质量,如6165总站定制的切割表面粗糙、断面有缺口或背面有渣等。
     1、切削速度
     通常,切割速度是在速度的上限和下限内选择一个较低的值。速度过高或过低都会影响切割质量,导致挂渣甚至切割不完全。
     当切割速度过低时,激光能量密度过大,热影响区变大,将导致更多的挂渣、较宽和粗糙的切割接头。切割速度过高时,激光能量密度小,可能无法穿透。
     缺口垂直度和挂渣高度对速度参数的敏感性第二是缺口宽度和表面粗糙度。
     大功率切削操作包括:
     ● 起重大功率
     ● 改变光束模式
     ● 减小焦点的大小(如短焦距镜头)
     2、焦点位置
     激光束聚焦后,光斑大小与透镜长度成正比。光束经短焦距透镜聚焦后,光斑尺寸非常小,焦点处的功率密度非常高,这对材料切割利润非常有用;但其缺点是焦深很短,调节余量很小。它通常适用于薄材料的高速切割。对于厚工件,因为长焦距透镜具有宽焦深,只要它有足够的功率密度将其适当切割。由于焦点处的高功率密度,在大多数情况下,切割时,焦点位置正好位于或略低于工件表面。事实上,保持焦点和工件之间的相对位置恒定是获得稳定切削质量的重要条件。有时镜头因冷却不良而发热,导致焦距变化,需要及时调整焦距位置。
     3、辅助气体
     激光切割会产生大量的热量。当这种高热集中在一起时,切削处的材料会燃烧和氧化,并且容易使工件变形。因此,大家需要添加一些辅助气体,常见的辅助气体是氧气、空气和氮气。
     辅助气体和激光光束同轴喷射,以保护透镜免受污染,并吹走切割区域底部的熔渣。对于非金属和某些金属材料,除溶解和蒸发材料外,还应使用压缩空气或惰性气体进行清洁,同时在切割区域过度燃烧。
     4、辅助气体压力
     在激光切割过程中,气体和聚焦激光束通过喷嘴射向切割材料。这形成了气流束。气流的基本要求是,进入切口的气流应大且速度应高,以满足足够氧化填充切口材料的要求。放热反应单独进行,同时,它有足够的能量,足够的动量喷射熔化的物质并喷出。
     大多数金属激光切割使用活性气体(氧气)与铁水形成氧化放热反应,可将附加热量提高1/3至1/2,从而使切割速度加快。
     当高速切割金属板时,需要更高的气体压力来阻止切口背面的熔渣。当材料厚度或切割速度较慢时,可适当降低气体压力。
     5、激光输出功率
     激光切割中激光功率的大小对切割速度、狭缝宽度、切割厚度和切割质量有很大的影响。激光切割机所需功率根据材料特性和切割机理确定。理想的切割速度将使切割表面看起来光滑,线条比材料的线条更稳定,并且材料的下部没有熔渣。在实际操作中,通常设置高功率以获得较高的切割速度或切割较厚的材料。
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