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影響激光切割精度的因素及提高激光切割精度的方法

發布日期:2021-11-29 10:29:15 關注次數: 二維碼分享

激光切割加工技術被廣泛應用于各類鋼材加工行業,比如:汽車、航空、化工等行業。激光切割技術之所以被廣泛應用,是因為激光切割加工的精度很高。西安激光切割的小編了解到:激光切割的原理是將激光束照射到工件表面時釋放的能量來使工件融化并蒸發,以達到切割和雕刻的目的。切割精度是衡量激光切割機加工效果的一個重要組成部分,但是激光切割精度也不完全取決于設備本身。由多方面因素組成。其中,影響激光切割加工精度的幾個重要因素:

影響激光切割精度的因素及提高激光切割精度的方法

1、激光束通過聚焦后的光斑的大小:激光束聚集后的光斑越小,激光切割加工精度越高,特別是切縫較小,更小的光斑可達001m。

2、工作臺的走位精度決定著激光切割加工的重復精度,工作臺精度越高,切割的精度越高。

3、工件厚度越大,精度越低,切縫越大。由于激光光束為錐形,切縫也是錐形,厚度0MM的材料比2MM的切縫小的多。

4、工件材質對激光切割精度有一定影響。同樣情況下,不同材質的切割精度也稍有不同即使是同一材質如果材料的成分不同切割的精度也會有差異。

那么,激光切割加工時怎么才能做到高精度呢?

一是焦點位置控制技術。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小,因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。

二是切割穿孔技術。任何一種熱切割技術,除少數情況可以從板邊緣開始外,一般都須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖岀-孔,然后再用激光從小孔處開始進行切割。

三是嘴設計及氣流控制技術。激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便定夠的氧化使切□材料充分進行放熱反應同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。

激光切割無毛刺,皺折、精度高,優于等離子切割。對許多機電制造行業來說,由于微機程序的現代化激光切割系統能方便切割不同形狀與尺寸的工件工件圖紙也可修改),它往往比中切、模壓工藝更被優先選。

擴展閱讀:

激光切割機精度怎么調?影響精度的因素及調整方法

激光切割機主要是利用高功率密度的激光束來使工件達到熔點,隨著工件的移動,將材料切割,形成切縫。激光切割機加工精度高、重復性好,可以使切割出來的材料表面損傷低,更加,下面就由富海合小編為您解答激光切割機精度怎么調這一問題。

一、影響激光切割機精度的因素

1、激光束光斑大小

激光切割是應用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的,激光束通過聚焦后的光斑的大小對于激光切割機的精度影響很大。激光束聚集后的光斑越小,激光切割加工精度越高,特別是切縫較小,小的光斑可達0.01mm。但如果激光束聚集后光斑越大, 則表明激光切割機的精度十分粗糙。

2、工作臺走位精度

工作臺的走位精度決定著激光切割加工的重復精度,工作臺的精度如果非常高,則讓切割的精度也隨之提高,因此工作臺的精度也是衡量激光發生器精度的一個非常重要的因素。

3、工件厚度

由于激光光束凝聚成錐形,切割時,激光光束是以錐形向下的,這時如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就會降低,則切出來的縫隙就會非常大。工件厚度越大,精度越低,切縫越大,厚度0.3MM的材料比2MM的切縫小的多。

4、工件材質

切割的材料不同,也是激光切割質量的影響因素之一。同樣情況下,不同材質的切割精度也稍有不同,即使是同一材質,如果材料的成分不同,切割的精度也會有差異。切割不銹鋼和切割鋁其精度就會非常不同,不銹鋼的切割精度就會高一些,而且切面也會光滑一些。

二、激光切割機精度調整方法

1、焦點位置控制技術

聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小,因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種:

①打印法

使切割頭從上往下運動,在塑料板上進行激光束打印,打印直徑小處為焦點。

②斜板法

用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的小處為焦點。

③藍色火花法

去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切割頭從上往下運動,直至藍色火花處為焦點。

2、切割穿孔技術

任何一種熱切割技術,除少數情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復合機上是用沖頭先沖出一孔,然后再用激光從小孔處開始進行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機有兩種穿孔的基本方法:

①爆破穿孔

材料經連續激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關,爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用(如石油篩縫管),只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同,飛濺較大。

②脈沖穿孔

采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化,常用空氣或氮氣作為輔助氣體,以減少因放熱氧化使孔擴展,氣體壓力較切割時的氧氣壓力小。每個脈沖激光只產生小的微粒噴射,逐步深入,因此厚板穿孔時間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成,立即將輔助氣體換成氧氣進行切割。這樣穿孔直徑較小,其穿孔質量優于爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應具有較高的輸出功率;更重要的時光束的時間和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。

三、噴嘴設計及氣流控制技術

激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應;同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此,除光束的質量及其控制直接影響切割質量外,噴嘴的設計及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。

以上就是對于激光切割機精度怎么調的方法介紹,激光切割機質量好壞取決于切割效果,在調整時需要根據材料類型進行選擇,工作時也需要注意觀察機床運行情況。

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