激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
激光熔化切割
激光熔化切割
数控对外激光切割加工
激光汽化切割
利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料(如纸、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
激光熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体(Ar、He、N等),依靠气体的强大压力使液态金属排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需能量只有汽化切割的1/10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割,如不锈钢、钛、铝及其合金等。
切割精度是判断数控激光切割机质量好坏的要素。影响数控激光切割机的切割精度的四大因素:
1. 激光发生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小,则切割精度非常高,要是切割之后的缝隙也非常小。则说明激光切割机的精度非常之高,则非常高。但激光器发出的光束为锥形,所以切出来的缝隙也是锥形。金属激光切割机在小孔的加工中,孔外侧可得到充分的冷却,单孔内侧的小孔部分却因为热量可扩散的空间小,热能过于集中从而引起过烧,挂渣等。这种条件下,工件厚度越大,精度也就会越低,因此切缝越大。
2. 工作台的精度。工作台的精度如果非常高,则让切割的精度也随之提高。因此工作台的精度也是衡量激光发生器精度的一个非常重要的因素。
3. 激光光束凝聚成锥形。切割时,激光光束是以锥形向下的,这时如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就会降低,则切出来的缝隙就会非常大。
4. 切割的材料不同,也会影响到激光切割机的精度。在同样的情况下,切割不锈钢和切割铝其精度就会非常不同,不锈钢的切割精度就会高一些,而且切面也会光滑一些。
激光切割加工需要注意的问题
1、切速的选择
激光切割加工的速度1大可达200—300mm/s,实际加工时往往只有1大速的 1/3 —1/2,因为速度越高,切割的动态精度就越低,直接影响切割质量。有实验表明,切割圆孔时,切速越高,孔径越小,加工的孔圆度就越差。只有在长边直线切割时才可以使用1大速切割以提高1效率。汽化过程中,大约40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
2、切割的引线和尾线
在激光切割加工操作中,为了使割缝衔接良好,防止始端和终点烧1伤,常常在切割开始和结束处各引一段过渡线,分别称作引线和尾线。引线和尾线对工件本身是没有用的, 因此要安排在工件范围之外,同时注意不能将引线设置在尖角等不易散热处。引线与割缝的连接尽量采用圆弧过渡,使机器运动平稳并避免转角停顿造成烧1伤。此外脉冲穿孔还需要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
3、尖角的加工
用走圆弧加工出钝角,如有可能,避免加工没有圆弧的角。带圆弧的角有下列好处:
a)轴运动的动态性能好;
b)热影响区小;
c)产生的毛刺少。
对于不带圆角的边角,可以设定的1大半径是切缝宽度的一半。此时切割出来的边角是没有圆角的。
4、用圆孔成角法在薄板上切割尖角
当在薄板上高速切割时,建议使用圆孔成角法切割尖角,它有下列好处:
a)切割尖角时,轴向变化均匀;
b)切角时,切速恒定;
c)防止了轴振动,避免毛刺生成;
d)尖角处的热影响区小。
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