激光切割机 | 如何控制切割质量?

激光技术 | 2018-09-04 08:50

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导 读:

很多企业使用激光切割机都非常关心:如何使用激光切割机加工出质量的好工件?我们从三点影响切割质量的因素:焦点位置、切割速度、输出功率!我们就来逐一给大家分析一下:

一、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1.5mm左右。

二、切割速度对切割质量的影响

对给定的激光功率密度和材料,切割速度符合于一个经验式,只要在通阈值以上,材料的切割速度与激光功率密度成正比,即增加功率密度可提高切割速度。这里所指的功率密度不但与激光输出功率有关,而且与光束质量模式有关。另外,光束聚焦系统的特征,即聚焦后的光斑大小也对激光切割有很大的影响。

特别对金属材料而言,在其他工艺变量保持恒定的情况下,激光切割速度可以有一个相对调节范围而仍能保持较满意的切割质量,这种调节范围在切割薄金属时显得比厚件稍宽。有时,切割速度偏慢也会导致排出热融材料烧蚀口表面,使切面很粗糙。

三、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。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,但切割速度、焦点位置和激光输出功率是3个很重要的变量。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。

激光切割无毛刺,皱折、精度高,优于等离子切割。对许多机电制造行业来说,由于微机程序的现代化激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用;无需修理模具,还节约更换模具时间,从而节省加工费用,降低产品成本,所以从总体上讲在经济上更为合算。这也正是其受到欢迎的原因。