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金屬鈑金新聞

關于激光加工工藝水平的探討

星之球科技 來源:梅曼科技2014-08-25 我要評論(0 )   

提高激光切割機的切割質量,一些企業(yè)都想盡的辦法,也是企業(yè)所最關心的問題。激光切割機切割質量的好壞直接影響到了一家企業(yè)的品牌效應與聲譽。因此其影響不可謂不重。...

               提高激光切割機的切割質量,一些企業(yè)都想盡的辦法,也是企業(yè)所最關心的問題。激光切割機切割質量的好壞直接影響到了一家企業(yè)的品牌效應與聲譽。因此其影響不可謂不重。一般來說切割的速度、焦點的位置、輔助氣體的選擇、輸出功率的大小以及切割材料的特性都會影響到激光切割機切割質量的好壞。除此之外,我們在進行切割機的時候材料的固定是否牢固也會影響到切割的質量,因為如果切割材料固定的不牢固就有可能因為切割時候產(chǎn)生的小幅度的震動而導致切割的時候產(chǎn)生誤差,這也會影響切割的質量。 下面我們可以一條一套的來分析,以上敘述的幾條對于切割質量的影響有哪些,是如何影響的,也可以為各位企業(yè)用戶一個可以作為參考的標準。

        1、切割速度 切割速度在功率與材料恒定的情況下,是可以使用公式進行換算的,大致上來說是穩(wěn)定不變的,一般在這個數(shù)值以上的切割速度,我們可以參照為速度同功率形成正比,也就是說在穩(wěn)定不變的情況下激光切割機的功率如果增加那么其切割的速度也會相應的增加。這里所謂的功率我們需要注意并不單單只是指激光切割機的輸出功率,還包括激光束的模式與聚焦系統(tǒng)的作用,這些都包括在內都是可以影響到切割質量的。所以才會出現(xiàn)材料的厚度影響速度的情況,而且兩者之間是反比。那么我們根據(jù)這個原理在保證我們的其他數(shù)據(jù)都不發(fā)生變化的情況下如何去提高激光切割機的切割速度呢?其實答題上來說也就是四條——提高功率、完善激光束的模式、降低聚焦光斑的尺寸、注意切割材料的材質問題。我們保證的以上的四點那么對于切割質量的提高就會非常有幫助。我們保持的數(shù)據(jù)的不變那么我們就可以將激光切割機的切割速度保持在一個恒定不變的可以令我們滿意的闕值當中。不過我們還是要注意到有可能出現(xiàn)的問題,比如因為速度過慢導致的切割碎屑的殘余以及燒邊的現(xiàn)象問題等等。

        2、聚焦位置 激光功率的大小直接影響切割速度,所以我們在對透鏡的焦長來進行選擇的視乎就必須非常的小心敬慎了,激光光束在聚焦之后會形成光斑,一般情況下這個光斑與透鏡的焦長呈正比,一般激光束最后所形成的光斑都很小,而焦點出的功率則會非常的高。這對材料的切割時非常有利的。當然了其也是存在缺點的,其的焦深很短同時調節(jié)的余度非常小一般情況下只適合高速切割方式適合的薄板材料。而長焦透鏡因為有較寬的焦深,因此只要有足夠功率那么切割厚材料比較合適。   我們在確定了要使用哪種焦長的透鏡之后,確定好焦點和材料表面的對應位置就變的非常重要了,其直接關系到切割的質量的好壞。焦點處的功率是最高的,而且在大多數(shù)的時候焦點的位置是處在切割材料的表面或者表面以下一點點的位置。焦點與材料的相對的位置是否不變時整個切割過程中保證切割質量的重要條件。   當焦點處于最佳位置時,割縫最小、效率最高,最佳切割速度可獲得最佳切割結果。

          3、輔助氣體壓力的影響   激光切割機在進行切割的時候,都是需要使用到輔助氣體的,因此輔助氣體的選擇非常重要,氣體的類型和氣體壓力的控制則是重中之重。一般情況,輔助氣體是與激光束同軸噴出的,輔助氣體的作用是保護透鏡免受污染并吹走切割區(qū)底部熔渣。對一些非金屬材料和部分金屬材料來說,使用壓縮空氣或惰性氣體作為輔助氣體,可以清除融化和蒸發(fā)材料,并且抑制切割區(qū)過度的燃燒。   而對于大多數(shù)金屬來說,激光切割則會使用活性氣體,其形成的氣體與熱金屬發(fā)生氧化放熱反應,這部分附加的熱量可提高切割速度1/3~1/2。   在使用輔助氣體的時候,氣體壓力的大小也是個極為重要的因素。當使用激光切割機高速切割一些薄的材料時候,一般都需要較高的氣體壓力用以防止切口的背面粘渣。如果材料的厚度增加或者切割的速度放慢了,那么則應該降低輔助氣體的氣壓,同時為了防止塑料切邊霜化,也應該以較低氣體壓力切割合適。   實驗證明,當輔助氣體為氧氣時,它的純度對切割質量有明顯的影響。氧氣純度降低2%會降低50%的切割速度,并導致切口質量顯著變差。

        4、激光輸出功率的影響   激光功率的大小和模式的好壞都會對切割的質量產(chǎn)生重要的影響。在我們日常的實際操作中,常常將功率設置為最大以獲得較高的切割速度,或是切割較厚的材料。不過有的時候光束模式卻更加的重要。而且,當我們提高輸出的功率時候,切割質量常隨之稍有變差。因此可以發(fā)現(xiàn),在小于最大功率狀況下焦點處卻能夠獲得最高功率密度,并且獲得最佳切割質量。在激光器的工作壽命中,模式是并不一致的。光學元件的狀況、激光工作混合氣體細微的變化和流量波動的因素,都會影響到模式。   因此,雖然影響激光切割質量的因素較為復雜,但是切割速度、焦點位置、輔助氣體壓力和激光功率及模式結構是4個最為重要的因素。在切割過程中,如發(fā)現(xiàn)切割質量明顯變差的情況,那么就要首先要檢查以上4點因素并及時加以改善。

       5、材料特性的影響   材料對于切割質量的影響是最大的,主要有下面幾個因素:   1.材料表面反射率    激光器發(fā)射出的遠紅外光束對于非金屬材料有著較好的吸收率對它吸收較好,但是對于金屬材料則吸收率較差,特別是一些具有高反光率的金屬,如金、銀、銅和鋁金屬,對這類材料一般不適宜用激光束,特別是連續(xù)波光束來切割。對鋁、銅金屬而言,要形成足夠的起始功率一般需要3kW以上,以獲得穿透效果所需要的初始小孔。   2.材料表面狀態(tài)   材料的表面狀態(tài)直接影響對光束的吸收率,那些表面粗糙的和表面有氧化層的會造成表面吸收率的明顯變化。在實驗中,有時可利用材料表面狀態(tài)對光束吸收率的影響來改善材料的切割性能。   

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