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激光切割工艺参数的确定

2021-01-21 10:38   四达精密钣金    0 

最近几年,激光切割机被广泛应用,也让更多人了解了它的功能。但是当企业真正操作激光切割机,进行金属材料切割的时候,很多操作人员不懂得如何调节激光切割机的参数。就像我们常用的空调,温度和湿度不同,需要对温度及模式进行相对应的设置。激光切割机也一样,切割的材料不同、材质不同、厚度不同,参数的设置也不同。

激光切割工艺参数的确定
 
  对于刚刚入行的新手,遇到切割质量不佳时都会犯难,面对许多的参数不知该如何调整。接下来就简单分析一下会遇到的问题以及解决方法。
 
激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤;激光切割速度快,切口光滑平整,一般无需后续加工;切割热影响区小,板材变形小,切缝(0.1mm~0.3mm);切口没有机械应力,无剪切毛刺;加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割,无需开模具,经济省时。
激光器切割设备的组成
 
激光器切割设备主要由激光器、导光系统、数控运动系统、自动调高切割头、工作平台和吹高压气体等系统组成。许多参数会影响激光切割过程,其中一些取决于激光器和机床的技术性能,而另一些参数是变化的。激光切割的主要参数有:
 
激光切割的主要参数
 
1、光束模式
 
基模,也称高斯模,是切割最理想的模式,主要出现在功率小于1kW的小功率激光器。多模,是高阶模的混合,在相同功率下多模的聚焦性差,切割能力低,单模激光的切割能力和切割质量优于多模。
 
 
激光切割工艺参数的确定
 
 
2、激光功率
 
激光切割所需要的激光功率主要取决于切割材料、材料厚度和切割速度要求。激光功率对切割厚度、切割速度、切口宽度等有很大影响。一般激光功率增大,所能切割材料的厚度也增加,切割速度加快,切口宽度也有所加大。
 
激光切割机
 
3、焦点位置
 
焦点位置对切口宽度影响较大。一般选择焦点位于材料表面下方约1/3扳厚处切割深度最大,且口宽度最小。
 
4、焦矩
 
切割较厚钢板时,应采用焦矩较长的光束,以获得垂直度良好的切割面。焦点深度大,光斑直径也增大,功率密度随之减小,是切割速度降低。要保持一定的切割速度需要增大激光功率。切割薄板宜采用焦距较小的光束,这样光斑直径小,功率密度大,切割速度快。
 
5、辅助气体
 
切割低碳钢多采用氧气作切割气体,以利用铁-氧燃烧反应热促进切割过程,而且切割速度快,切口质量好,可以获得无挂渣的切口。其压力增大,动能增加,排渣能力增强;切割气压的大小根据材料、板厚、切割速度和切割表面质量因素确定。
 
激光切割操作现场
 
6、喷嘴结构
 
喷嘴的结构形状和出光口尺寸大小,也影响激光切割质量和效率,不同的切割要求选用不同的喷嘴。常用的喷嘴形状有:圆柱形、锥形、所方形等形状。激光切割一般采用同轴(气流与光轴同心)吹气方式,如气流与光轴不同轴,那么在切割时易产生大量的飞溅。为保证切割过程的稳定性,通常要控制喷嘴端面与工件表面的距离,一般为0.5~2.0mm,以便切割顺利进行。
 
 
 
遇切割质量不佳时建议先进行一般性检查,一般性检查主要检查内容及顺序是:
 
  1、切割高度(建议实际切割高度在0.8~1.2mm之间),如实际切割高度不准,则需要进行标定。
 
  2、割嘴检查割嘴型号及大小是否用错,如果是正确的检查割嘴是否有损坏,圆度是否正常。
 
  3、光心建议用直径1.0的割嘴进行光心检查,检查光心时焦点最好在-1~1之间。这样打出来的光点小易于观察。
 
  4、保护镜片检查保护镜片是否干净,要求无水无油无渣点。有时会因为天气或铺助气太冷等原因导致保护镜片结雾。
 
  5、焦点检查焦点是否设定正确。如果是自动调焦切割头一定要用手机APP查看焦点是否正确。
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