大功率激光切割是融合了激学、电子、机械、工艺和材料等学科的复合型制造。激光切割过程复杂,影响因素多,包括激光器输出功率、切割速度、离焦量及切割材料X能等。
若工艺参数选取不当,切割质量受很大影响,如切割面粗糙,断面出现缺口或背面附着沾渣等。
切割速度
切割速度1般是在速度的上下限内选择较低的值,速度过大、过小都影响切割质量导致挂渣至是切不透。
切割速度过低时,激光能量密度过大,热影响区变大,导致挂渣增多,切缝宽且粗糙。切割速度过高时激光能量密度小,有可能切不透。
切口垂直度和挂渣对速度参数,其次是切口宽度和表面粗糙度。
可切割速度操作包括:
●功率
●改变光束模式
●减小聚焦光大小(如采用短焦距透)
焦点位置
激光束聚光后光大小与透镜较长成正比。光束经短焦长透镜聚焦后光尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很;但它的不利之外是焦深很短,调节余量很小,1般比较适用于切割薄材。
对于厚工件,由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有功率密度,用来对它切割比较。由于焦点处功率密度高,在大多数情况下,切割时,焦点位置刚处于工件表面,或稍在工件表面之下。
焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的条件,有时透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这需及时调整焦点位置。
气体
激光切割时产生很大的热量,如此高的热量集中到1起,使切割处的材料燃,发生氧化反应,而且还容易使被件产生变形。所以,需要加入1些气体,常用的1般有氧气、空气、氮气。
气体与激束同轴喷处,保护透镜免受污染并吹走切割区底部溶渣,对非金属和部分金属材料,使用压缩空气或惰X气体,溶化和蒸发材料,同时切割区过度燃。
气体气压
激光切割时,气体和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处。从而形成1个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便的氧化使切口材料进行放热反应,同时又有的动量将熔融材料吹出。
大多数金属激光切割则使用活X气体(氧气),形成与灼热金属发生氧化放热反应,这部分附加热量可切割速度1/3到1/2。
当切割薄板材时,需要较高的气体压力切口背面沾渣,当材料厚度或切割速度较慢时,气体压力可以适当的。
激光出功率
激光功率的大小对切割速度、切缝宽度、切割厚度和切割质量都有相当大的影响,激光切割机所需功率的大小是依据材料的特X和切割的机理而定,理想中的切割速度使切割面呈现平稳的线条,
且材料下部不呈现熔渣。实际操作时,常常设置大功率以获得高的切割速度或用以切割较厚的材料。
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