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激光切割的影響因素與效果衡量


發(fā)布時(shí)間:

2022-08-17

在激光加工設(shè)備市場(chǎng)中,激光切割是重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),2015年我國(guó)銷售激光切割機(jī)約3000臺(tái),激光切割機(jī)對(duì)剪板機(jī)、沖床的替代效應(yīng)已越來(lái)越明顯,繼目前市場(chǎng)較為普及的激光打標(biāo)應(yīng)用后,預(yù)計(jì)高切割速度、高精度、厚板材及大切割幅面為特征的高端大功率激光切割機(jī)設(shè)備市場(chǎng)有較大的增長(zhǎng)空間。

激光切割的影響因素與效果衡量

在激光加工設(shè)備市場(chǎng)中,激光切割是重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),2015年我國(guó)銷售激光切割機(jī)約3000臺(tái),激光切割機(jī)對(duì)剪板機(jī)、沖床的替代效應(yīng)已越來(lái)越明顯,繼目前市場(chǎng)較為普及的激光打標(biāo)應(yīng)用后,預(yù)計(jì)高切割速度、高精度、厚板材及大切割幅面為特征的高端大功率激光切割機(jī)設(shè)備市場(chǎng)有較大的增長(zhǎng)空間。

激光切割加工的影響因素

在激光切割加工中,激光器發(fā)出的激光經(jīng)切割頭的準(zhǔn)直及聚焦透鏡匯聚為一點(diǎn)(焦點(diǎn)),操作人員需確保加工的激光束在噴嘴的正中心,并調(diào)整噴嘴距板材表面的距離(視板厚而定),噴嘴處噴出高壓氣體,與激光束配合完成切割作業(yè)。其主要影響因素有以下幾方面:

(1)焦點(diǎn)直徑

直徑小,切口窄,切割厚度小;直徑大,切口寬,切割厚度大。

(2)焦點(diǎn)位置

決定了工件表面光斑大小及切口形狀;最佳的位置取決于材料類型及厚度。

(3)功率

影響切割板材的厚度;影響加工效率及變形量。

(4)切割速度

需要與功率、氣體流量等匹配,過(guò)小會(huì)導(dǎo)致切不透或毛刺的形成。

(5)噴嘴直徑

小直徑,適合于薄板切割;大直徑,適合厚板切割。

(6)氣體

氣體的純度影響毛刺形成及切割面氧化情況;氣體流量,板材越薄,氣壓要越大。

(7)光束模式

單模在薄板切割中效果佳,多模光斑較大,能量分布均勻,適用于厚板切割。

激光切割效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)

面對(duì)廣泛的加工材料、靈活的加工形狀,激光切割設(shè)備能較好地勝任復(fù)雜的加工要求,以高速度、高精度、高質(zhì)量滿足汽車、航空航天、醫(yī)療保健、塑料、電氣和電子、紡織品等行業(yè)應(yīng)用需求。對(duì)其切割效果的判斷主要可從以下幾方面進(jìn)行衡量:

(1)粗糙度

切割邊緣或多或少存在切割留下的紋路,紋路的深淺決定了切割表面的粗糙度。紋路越淺,說(shuō)明粗糙度越低,表面越光滑。一般來(lái)說(shuō),材料厚度越薄,切割表面粗糙度越低;采用氮?dú)饣驓鍤馇懈畋妊鯕馇懈畋砻娲植诙仍降汀?/p>

(2)垂直度

由于切割光束是通過(guò)聚焦而來(lái)且光束存在發(fā)散的特性,這導(dǎo)致在切割時(shí)(尤其是厚板切割時(shí)),材料厚度方向不同深度處的光斑大小不一致,從而造成了切割表面與板材表面不能達(dá)到絕對(duì)的90°,或是上表面較寬或是下表面較寬。一般來(lái)說(shuō),材料厚度越薄,垂直度越好;光束質(zhì)量越好,垂直度越好。此外也與具體加工時(shí)光斑焦點(diǎn)與材料厚度方向的相對(duì)位置有關(guān)。

(3)毛刺

優(yōu)異的切割,切割邊緣應(yīng)無(wú)毛刺,因存在毛刺需要后續(xù)處理。這與具體加工過(guò)程的工藝參數(shù)匹配、材料類型以及光束質(zhì)量有關(guān)。

(4)變形量

由于激光切割本質(zhì)是熱切割,板材不可避免存在變形,優(yōu)異的切割應(yīng)盡可能減小由此帶來(lái)的不利影響。在薄板切割中需特別注意。一般來(lái)說(shuō),切割速度越快、割縫越窄、氣體流量越大,變形量越小。

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