激光切割機 | 如何控制切割質量?

激光技術 | 2018-09-04 08:50

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導 讀:

很多企業使用激光切割機都非常關心:如何使用激光切割機加工出質量的好工件?我們從三點影響切割質量的因素:焦點位置、切割速度、輸出功率!我們就來逐一給大家分析一下:

一、焦點位置調整對切割質量的影響

由于激光功率密度對切割速度影響很大,透鏡焦長的選擇是個重要問題。激光束聚焦后光斑大小與透鏡焦長成正比,光束經短焦長透鏡聚焦后光斑尺寸很小,焦點處功率密度很高,對材料切割很有利;但它的缺點是焦深很短,調節余量小,一般比較適用于高速切割薄型材料。由于長焦長透鏡有較寬焦深,只要具有足夠功率密度,比較適合切割厚工件。

在整個切割過程中,確保焦點與工件相對位置恒定是獲得穩定的切割質量的重要條件。有時,透鏡工作中因冷卻不善而受熱從而引起焦長變化,這就需要及時調整焦點位置。

當焦點處于較佳位置時,割縫較小、效率較高,較佳切割速度可獲得較佳切割結果。

在大多數應用情況下,光束焦點調整到剛處于噴嘴下。噴嘴與工件表面間距一般為1.5mm左右。

二、切割速度對切割質量的影響

對給定的激光功率密度和材料,切割速度符合于一個經驗式,只要在通閾值以上,材料的切割速度與激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高切割速度。這里所指的功率密度不但與激光輸出功率有關,而且與光束質量模式有關。另外,光束聚焦系統的特征,即聚焦后的光斑大小也對激光切割有很大的影響。

特別對金屬材料而言,在其他工藝變量保持恒定的情況下,激光切割速度可以有一個相對調節范圍而仍能保持較滿意的切割質量,這種調節范圍在切割薄金屬時顯得比厚件稍寬。有時,切割速度偏慢也會導致排出熱融材料燒蝕口表面,使切面很粗糙。

三、激光輸出功率對切割質量的影響

對連續波輸出的激光器來說,激光功率大小和模式好壞都會對切割發生重要影響。實際操作時,常常設置較大功率以獲得較高的切割速度,或用以切割較厚材料。但光束模式(光束能量在橫斷面上的分布)有時顯得更加重要,而且,當提高輸出功率時,模式常隨之稍有變差。在激光器整個有效工作壽命期間,模式并不一致。光學元件的狀況、激光工作混合氣體細微的變化和流量波動,都會影響模式機構。

綜上所述,雖然影響激光切割的因素較為復雜,但切割速度、焦點位置和激光輸出功率是3個很重要的變量。在切割過程中,如發現切割質量明顯變差,就首先要檢查以上討論的因素并及時加以調控。

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,它往往比沖切、模壓工藝更被優先選用;無需修理模具,還節約更換模具時間,從而節省加工費用,降低產品成本,所以從總體上講在經濟上更為合算。這也正是其受到歡迎的原因。