激光切割的速度對(duì)激光切割質(zhì)量的影響是怎樣的?
對(duì)于給定的激光功率密度和材料,激光切割速度符合經(jīng)驗(yàn)類型。只要材料的激光切割速度激光切割速度與激光功率密度成正比,即增加功率密度可以提高激光切割速度。這里提到的功率密度不僅與激光輸出功率有關(guān),還與光束質(zhì)量模式有關(guān)。此外,光束聚焦系統(tǒng)的特點(diǎn),即聚焦后的光斑大小,也對(duì)激光切割有很大的影響。
激光切割速度與被激光切割材料的密度(比例)和厚度成反比。當(dāng)其他參數(shù)保持不變時(shí),提高激光切割速度的因素是:提高功率(在一定范圍內(nèi),如500~2000W);改進(jìn)光束模式(如從高級(jí)模式到低級(jí)模式到TEM00);減小聚焦光斑尺寸(如用短焦距透鏡聚焦);激光切割起始蒸發(fā)能低的材料(如塑料、有機(jī)玻璃等。);激光切割低密度材料(如白松木等。);激光切割薄材料。
特別是對(duì)于金屬材料,當(dāng)其他工藝變量保持恒定時(shí),激光切割速度可以有一個(gè)相對(duì)調(diào)整的范圍,但仍能保持令人滿意的激光切割質(zhì)量,在激光切割薄金屬時(shí)略寬于厚金屬。有時(shí),激光切割速度慢也會(huì)導(dǎo)致熱熔材料燒蝕口表面的排放,使切割表面非常粗糙。
激光切割過(guò)程中必須添加適合切割材料的輔助氣體。同軸氣體不僅能吹走切割縫中的殘?jiān)?,還能冷卻加工物體表面,減少熱影響區(qū),冷卻聚焦透鏡,防止煙塵進(jìn)入透鏡座,污染透鏡,導(dǎo)致透鏡過(guò)熱。
不同輔助氣體的特點(diǎn)、用途和適用范圍如下:
(1)O2主要用于激光切割機(jī)切割碳鋼。O2反應(yīng)熱不僅可以大大提高切割效率,還可以提高反射材料的光束光譜吸收因素。切口端面為黑色或深黃色。主要適用于壓延鋼、熔接結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、工具板、不銹鋼、電鍍鋼板、銅及銅合金等。
(2)有些金屬在切割時(shí)使用O2,會(huì)在切割面上形成氧化膜,而N2可以避免氧化膜的出現(xiàn),進(jìn)行無(wú)氧化切割。無(wú)氧化切割面具有直接熔接、涂抹、耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)。切口端面呈白色。主要適用板材有不銹鋼、電鍍鋼板、黃銅、鋁和鋁合金。
(3)與其他氣體相比,空氣非常便宜,因?yàn)榭諝饪梢灾苯佑煽諝鈮嚎s機(jī)提供。雖然空氣中含有約20%的O2,但切割效率遠(yuǎn)低于O2,切割能力與N2相似。切割表面會(huì)出現(xiàn)微量氧化膜,但可作為防止涂層脫落的措施。切口端面為黃色。主要適用材料有鋁、鋁合金、不銹鋼、黃銅、電鍍鋼和非金屬。
(4)ArAr為惰性氣體,也可用于激光切割機(jī)的切割,以防止氧化和氮化。與其他加工氣體相比,價(jià)格更高,成本也會(huì)相應(yīng)增加。切口端面呈白色。主要適用材料有鈦和鈦合金。
因此,選擇輔助氣體的類型會(huì)對(duì)切割性能產(chǎn)生一定的影響,包括切割速度和厚度。
返回列表