激光切割的影响因素与效果衡量都有哪些?
日期:2018-09-27 16:49:54 | 人气:4154
在激光切割加工中,激光器发出的激光经切割头的准直及聚焦透镜汇聚为一点(焦点),操作人员需确保加工的激光束在喷嘴的正中心,并调整喷嘴距板材表面的距离(视板厚而定),喷嘴处喷出高压气体,与激光束配合完成切割作业。其主要影响因素有以下几方面:
(1)焦点直径
直径小,切口窄,切割厚度小;直径大,切口宽,切割厚度大。
(2)焦点位置
决定了工件表面光斑大小及切口形状;最佳的位置取决于材料类型及厚度。
(3)功率
影响切割板材的厚度;影响加工效率及变形量。
(4)切割速度
需要与功率、气体流量等匹配,过小会导致切不透或毛刺的形成。
(5)喷嘴直径
小直径,适合于薄板切割;大直径,适合厚板切割。
(6)气体
气体的纯度影响毛刺形成及切割面氧化情况;气体流量,板材越薄,气压要越大。
(7)光束模式
面对广泛的加工材料、灵活的加工形状,激光切割设备能较好地胜任复杂的加工要求,以高速度、高精度、高质量满足汽车、航空航天、医疗保健、塑料、电气和电子、纺织品等行业应用需求。对其切割效果的判断主要可从以下几方面进行衡量:
(1)粗糙度
切割边缘或多或少存在切割留下的纹路,纹路的深浅决定了切割表面的粗糙度。纹路越浅,说明粗糙度越低,表面越光滑。一般来说,材料厚度越薄,切割表面粗糙度越低;采用氮气或氩气切割比氧气切割表面粗糙度越低。
(2)垂直度
由于切割光束是通过聚焦而来且光束存在发散的特性,这导致在切割时(尤其是厚板切割时),材料厚度方向不同深度处的光斑大小不一致,从而造成了切割表面与板材表面不能达到绝对的90°,或是上表面较宽或是下表面较宽。一般来说,材料厚度越薄,垂直度越好;光束质量越好,垂直度越好。此外也与具体加工时光斑焦点与材料厚度方向的相对位置有关。
(3)毛刺
优异的切割,切割边缘应无毛刺,因存在毛刺需要后续处理。这与具体加工过程的工艺参数匹配、材料类型以及光束质量有关。
(4)变形量
由于激光切割本质是热切割,板材不可避免存在变形,优异的切割应尽可能减小由此带来的不利影响。在薄板切割中需特别注意。一般来说,切割速度越快、割缝越窄、气体流量越大,变形量越小。
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