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金属钣金新闻

关于激光加工工艺水平的探讨

星之球科技 来源:梅曼科技2014-08-25 我要评论(0 )   

提高激光切割机的切割质量,一些企业都想尽的办法,也是企业所最关心的问题。激光切割机切割质量的好坏直接影响到了一家企业的品牌效应与声誉。因此其影响不可谓不重。...

               提高激光切割机的切割质量,一些企业都想尽的办法,也是企业所最关心的问题。激光切割机切割质量的好坏直接影响到了一家企业的品牌效应与声誉。因此其影响不可谓不重。一般来说切割的速度、焦点的位置、辅助气体的选择、输出功率的大小以及切割材料的特性都会影响到激光切割机切割质量的好坏。除此之外,我们在进行切割机的时候材料的固定是否牢固也会影响到切割的质量,因为如果切割材料固定的不牢固就有可能因为切割时候产生的小幅度的震动而导致切割的时候产生误差,这也会影响切割的质量。 下面我们可以一条一套的来分析,以上叙述的几条对于切割质量的影响有哪些,是如何影响的,也可以为各位企业用户一个可以作为参考的标准。

        1、切割速度 切割速度在功率与材料恒定的情况下,是可以使用公式进行换算的,大致上来说是稳定不变的,一般在这个数值以上的切割速度,我们可以参照为速度同功率形成正比,也就是说在稳定不变的情况下激光切割机的功率如果增加那么其切割的速度也会相应的增加。这里所谓的功率我们需要注意并不单单只是指激光切割机的输出功率,还包括激光束的模式与聚焦系统的作用,这些都包括在内都是可以影响到切割质量的。所以才会出现材料的厚度影响速度的情况,而且两者之间是反比。那么我们根据这个原理在保证我们的其他数据都不发生变化的情况下如何去提高激光切割机的切割速度呢?其实答题上来说也就是四条——提高功率、完善激光束的模式、降低聚焦光斑的尺寸、注意切割材料的材质问题。我们保证的以上的四点那么对于切割质量的提高就会非常有帮助。我们保持的数据的不变那么我们就可以将激光切割机的切割速度保持在一个恒定不变的可以令我们满意的阙值当中。不过我们还是要注意到有可能出现的问题,比如因为速度过慢导致的切割碎屑的残余以及烧边的现象问题等等。

        2、聚焦位置 激光功率的大小直接影响切割速度,所以我们在对透镜的焦长来进行选择的视乎就必须非常的小心敬慎了,激光光束在聚焦之后会形成光斑,一般情况下这个光斑与透镜的焦长呈正比,一般激光束最后所形成的光斑都很小,而焦点出的功率则会非常的高。这对材料的切割时非常有利的。当然了其也是存在缺点的,其的焦深很短同时调节的余度非常小一般情况下只适合高速切割方式适合的薄板材料。而长焦透镜因为有较宽的焦深,因此只要有足够功率那么切割厚材料比较合适。   我们在确定了要使用哪种焦长的透镜之后,确定好焦点和材料表面的对应位置就变的非常重要了,其直接关系到切割的质量的好坏。焦点处的功率是最高的,而且在大多数的时候焦点的位置是处在切割材料的表面或者表面以下一点点的位置。焦点与材料的相对的位置是否不变时整个切割过程中保证切割质量的重要条件。   当焦点处于最佳位置时,割缝最小、效率最高,最佳切割速度可获得最佳切割结果。

          3、辅助气体压力的影响   激光切割机在进行切割的时候,都是需要使用到辅助气体的,因此辅助气体的选择非常重要,气体的类型和气体压力的控制则是重中之重。一般情况,辅助气体是与激光束同轴喷出的,辅助气体的作用是保护透镜免受污染并吹走切割区底部熔渣。对一些非金属材料和部分金属材料来说,使用压缩空气或惰性气体作为辅助气体,可以清除融化和蒸发材料,并且抑制切割区过度的燃烧。   而对于大多数金属来说,激光切割则会使用活性气体,其形成的气体与热金属发生氧化放热反应,这部分附加的热量可提高切割速度1/3~1/2。   在使用辅助气体的时候,气体压力的大小也是个极为重要的因素。当使用激光切割机高速切割一些薄的材料时候,一般都需要较高的气体压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,那么则应该降低辅助气体的气压,同时为了防止塑料切边霜化,也应该以较低气体压力切割合适。   实验证明,当辅助气体为氧气时,它的纯度对切割质量有明显的影响。氧气纯度降低2%会降低50%的切割速度,并导致切口质量显著变差。

        4、激光输出功率的影响   激光功率的大小和模式的好坏都会对切割的质量产生重要的影响。在我们日常的实际操作中,常常将功率设置为最大以获得较高的切割速度,或是切割较厚的材料。不过有的时候光束模式却更加的重要。而且,当我们提高输出的功率时候,切割质量常随之稍有变差。因此可以发现,在小于最大功率状况下焦点处却能够获得最高功率密度,并且获得最佳切割质量。在激光器的工作寿命中,模式是并不一致的。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的因素,都会影响到模式。   因此,虽然影响激光切割质量的因素较为复杂,但是切割速度、焦点位置、辅助气体压力和激光功率及模式结构是4个最为重要的因素。在切割过程中,如发现切割质量明显变差的情况,那么就要首先要检查以上4点因素并及时加以改善。

       5、材料特性的影响   材料对于切割质量的影响是最大的,主要有下面几个因素:   1.材料表面反射率    激光器发射出的远红外光束对于非金属材料有着较好的吸收率对它吸收较好,但是对于金属材料则吸收率较差,特别是一些具有高反光率的金属,如金、银、铜和铝金属,对这类材料一般不适宜用激光束,特别是连续波光束来切割。对铝、铜金属而言,要形成足够的起始功率一般需要3kW以上,以获得穿透效果所需要的初始小孔。   2.材料表面状态   材料的表面状态直接影响对光束的吸收率,那些表面粗糙的和表面有氧化层的会造成表面吸收率的明显变化。在实验中,有时可利用材料表面状态对光束吸收率的影响来改善材料的切割性能。   

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