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把控三点,快速提升激光切割机工件质量

更新时间  2018-03-06 11:28:19 武汉华俄激光工程有限公司 阅读

把控三点,快速提升激光切割机工件质量

      如何使用激光切割机加工出质量好的工件?这个问题一直盘旋在钣金加工行业人的脑中。华俄激光通过多年经验的总结,认为提升工件质量需要关注到以下三点因素:焦点位置、辅助气体、激光输出功率。

     1.焦点位置调整对切割质量的影响

     由于激光功率密度对切割速度影响很大,透镜焦长的选择是个重要问题。激光束聚焦后光斑大小与透镜焦长成正比,光束经短焦长透镜聚焦后光斑尺寸很小,焦点处功率密度很高,对材料切割很有利;但它的缺点是焦深很短,调节余量小,一般比较适用于高速切割薄型材料。由于长焦长透镜有较宽焦深,只要具有足够功率密度,比较适合切割厚工件。

     在确定使用何种焦长的透镜以后,焦点与工件表面的相对位置对保证切割质量尤为重要。由于焦点处功率密度高,大多数情况下,切割时焦点位置刚处在工件表面,或稍微在表面以下。在整个切割过程中,确保焦点与工件相对位置恒定是获得稳定的切割质量的重要条件。有时,透镜工作中因冷却不善而受热从而引起焦长变化,这就需要及时调整焦点位置。

     当焦点处于较佳位置时,割缝较小、效率较高,较佳切割速度可获得较佳切割结果。

     在大多数应用情况下,光束焦点调整到刚处于喷嘴下。喷嘴与工件表面间距一般为1.0mm左右。

     2.辅助气体压力对切割质量的影响

     一般情况下,材料切割都需要使用辅助气体,问题主要牵涉到辅助气体的类型和压力。通常,辅助气体与激光束同轴喷出,保护透镜免受污染并吹走切割区底部熔渣。对金属材料,使用压缩空气或惰性气体,处理融化和蒸发材料,同时抑制切割区过度燃烧。

对大多数金属激光切割则使用氧气,形成与炽热金属发生氧化放热反应,这部分附加热量可提高切割速度1/3~1/2。

     在确保辅助气体前提下,气体压力大小是个极为重要的因素。当高速切割薄型材料时,需要较高的气体压力以防止切口背面粘渣(热粘渣到工件上还会损伤切边)。

     激光切割实践表明,当辅助气体为氧气时,它的纯度对切割质量有明显影响。氧气纯度降低2%会降低50%的切割速度,并导致切口质量明显变差。

     3.激光输出功率对切割质量的影响

     对连续波输出的激光器来说,激光功率大小和模式好坏都会对切割发生重要影响。实际操作时,常常设置较大功率以获得较高的切割速度,或用以切割较厚材料。但光束模式(光束能量在横断面上的分布)有时显得更加重要,而且,当提高输出功率时,模式常随之稍有变差。常可发现,在小于大功率状况下焦点处却获得较高功率密度,并获得较佳切割质量。在激光器整个有效工作寿命期间,模式并不一致。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,都会影响模式机构。

     综上所述,虽然影响激光切割的因素较为复杂,注意以下3点,焦点位置、辅助气体压力和激光功率及模式结构就能切割出满意的工件来,在切割过程中,如发现切割质量明显变差,就首先要检查以上讨论的因素并及时加以调控。

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