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重慶激光切割兩種穿孔的基本方法
來(lái)源：gzlaiyou.cn 發(fā)布時(shí)間：2023年02月24日
重慶激光切割機(jī)兩種穿孔基本方法
切割穿孔技術(shù)
重慶激光切割:除少數(shù)情況下，任何熱切割技術(shù)都可以從板的邊緣開(kāi)始，通常需要在板上穿一個(gè)小孔。在激光沖壓復(fù)合機(jī)上，先用沖頭沖出一個(gè)孔，然后用激光從孔中切割。激光切割機(jī)沒(méi)有沖壓裝置有兩種穿孔基本方法:
爆破穿孔——材料經(jīng)過(guò)連續(xù)激光照射后，在中心形成一個(gè)凹坑，然后熔融材料通過(guò)與激光束同軸的氧流迅速去除形成一個(gè)孔。一般孔的大小與板厚有關(guān)。爆破穿孔的平均直徑為板厚的一半，因此對(duì)于較厚的板材，爆破穿孔孔徑較大且不圓，不適合在加工精度要求較高的零件上使用，只能用于廢料。此外，由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時(shí)相同，飛濺較大。
脈沖穿孔——使用高峰功率的脈沖激光熔化或蒸發(fā)少量材料，通常使用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，以減少氣體壓力比切割時(shí)因放熱氧化而擴(kuò)大的氧氣壓力。每個(gè)脈沖激光只產(chǎn)生小顆粒噴射，逐漸深入，所以厚板的穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，輔助氣體將立即用氧氣代替切割。這樣穿孔直徑小，穿孔質(zhì)量?jī)?yōu)于爆破穿孔。因此，使用的激光器不僅要有較高的輸出功率;更重要的是，光束的時(shí)間和空間特性，所以一般情況下，橫流CO2激光器是可以適用的。
在使用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質(zhì)量的切口，應(yīng)注意從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過(guò)渡技術(shù)。理論上，加速段的切割條件通?？梢愿淖儯缃咕?、噴嘴位置、氣壓等。，但事實(shí)上，上述條件不太可能因?yàn)闀r(shí)間太短而改變。在工業(yè)生產(chǎn)中，改變激光平均功率的方法主要是現(xiàn)實(shí)的，具體方法是改變脈沖寬度;改變脈沖頻率;同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明，第三種效果好。
2.分析小孔(直徑小、板厚)變形情況
這是因?yàn)闄C(jī)床(只針對(duì)大功率激光切割機(jī))在加工小孔時(shí)使用脈沖穿孔(軟穿刺)而不是爆破穿孔，這使得激光能量過(guò)于集中在一個(gè)小區(qū)域，燒焦非加工區(qū)域，導(dǎo)致孔變形，影響加工質(zhì)量。此時(shí)，我們應(yīng)該將脈沖穿孔(軟穿刺)方法改為爆破穿孔(普通穿刺)方法，并在加工過(guò)程中解決問(wèn)題。相反，功率較小的激光切割機(jī)在加工小孔時(shí)應(yīng)采用脈沖穿孔方法，以獲得更好的表面光潔度。
低碳鋼切割，出現(xiàn)毛刺的解決方法
根據(jù)激光切割的工作和設(shè)計(jì)原理，分析得出以下原因是加工件毛刺的主要原因:激光焦點(diǎn)的上下位置不正確，需要根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行焦點(diǎn)位置測(cè)試和調(diào)整;激光輸出功率不足，需要檢查激光發(fā)生器的工作是否正常。如果正常，觀察激光控制按鈕的輸出值是否正確，并進(jìn)行調(diào)整;切割線速度太慢，操作控制時(shí)需要增加線速度;切割氣體的純度不夠，需要提供優(yōu)質(zhì)的切割氣體;激光焦點(diǎn)偏移需要根據(jù)當(dāng)前的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整和移動(dòng)。
不銹鋼和涂鋁鋅板切割，工件毛刺產(chǎn)生分析
在上述情況下，首先要考慮切割低碳鋼時(shí)的毛刺，但切割速度不能簡(jiǎn)單加快，因?yàn)橛袝r(shí)板材切割不穿會(huì)增加速度，這在加工鋁鋅板時(shí)尤為突出。此時(shí)應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素，如噴嘴是否應(yīng)更換、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。
未完全切割透狀態(tài)分析
經(jīng)過(guò)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)以下情況是加工不穩(wěn)定的主要情況:激光頭噴嘴的選擇與加工板厚度不匹配;激光切割線速度太快，需要操作控制來(lái)降低線速;此外，需要特別注意的是，在L3030激光切割機(jī)切割5毫米以上的碳鋼板時(shí)，需要更換7.5?！寮す忡R片焦距。
6.低碳鋼切割，非正常火花解決方法
這種情況會(huì)影響零件切割截面的光潔度加工質(zhì)量。此時(shí)，如果其他參數(shù)正常，應(yīng)考慮以下情況:激光頭噴嘴的NOZZEL損耗應(yīng)及時(shí)更換噴嘴。如果沒(méi)有新的噴嘴更換，切割工作的氣體壓力應(yīng)增加;噴嘴與激光頭的連接處松動(dòng)螺紋。此時(shí)，應(yīng)立即停止切割，檢查激光頭的連接狀態(tài)，重新設(shè)置螺紋。
選擇穿刺點(diǎn)
激光切割時(shí)激光束的工作原理是:在加工過(guò)程中，材料經(jīng)過(guò)連續(xù)激光照射后，在中心形成一個(gè)凹坑，然后熔融材料被與激光束同軸的工作氣流迅速去除，形成一個(gè)孔。這個(gè)孔類似于線切割的穿線孔。激光束以這個(gè)孔為加工起點(diǎn)進(jìn)行輪廓切割。通常，飛行光束的走線方向垂直于加工零件切割輪廓的切割方向。
因此，當(dāng)激光束開(kāi)始穿透鋼板時(shí)，它的切割速度在矢量方向上會(huì)發(fā)生很大的變化，即矢量方向的90?！阈D(zhuǎn)，從垂直于切割輪廓的切線方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c切割輪廓的切線重合，即與輪廓切線的夾角為0?！恪＿@樣，粗糙的切割面就會(huì)從加工材料的切割面上流下來(lái)，這主要是因?yàn)榧す馐诙虝r(shí)間內(nèi)移動(dòng)時(shí)的矢量方向迅速發(fā)生變化。所以在使用激光切割加工零件時(shí)要注意這方面的情況。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)計(jì)零件對(duì)表面切割斷口沒(méi)有粗糙度要求時(shí)，激光切割編程時(shí)可能不需要手動(dòng)處理，這樣控制軟件就可以自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn);但是，當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)要加工的零件切割斷面有較高的粗糙度要求時(shí)，就要注意這個(gè)問(wèn)題，通常需要在編制激光切割程序時(shí)手動(dòng)調(diào)整激光束的起始位置，即手動(dòng)控制穿刺點(diǎn)。為了滿足加工零件表面精度的要求，需要將激光程序原產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移至所需的合理位置。
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切割穿孔技術(shù)
重慶激光切割:除少數(shù)情況下，任何熱切割技術(shù)都可以從板的邊緣開(kāi)始，通常需要在板上穿一個(gè)小孔。在激光沖壓復(fù)合機(jī)上，先用沖頭沖出一個(gè)孔，然后用激光從孔中切割。激光切割機(jī)沒(méi)有沖壓裝置有兩種穿孔基本方法:
爆破穿孔——材料經(jīng)過(guò)連續(xù)激光照射后，在中心形成一個(gè)凹坑，然后熔融材料通過(guò)與激光束同軸的氧流迅速去除形成一個(gè)孔。一般孔的大小與板厚有關(guān)。爆破穿孔的平均直徑為板厚的一半，因此對(duì)于較厚的板材，爆破穿孔孔徑較大且不圓，不適合在加工精度要求較高的零件上使用，只能用于廢料。此外，由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時(shí)相同，飛濺較大。
脈沖穿孔——使用高峰功率的脈沖激光熔化或蒸發(fā)少量材料，通常使用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，以減少氣體壓力比切割時(shí)因放熱氧化而擴(kuò)大的氧氣壓力。每個(gè)脈沖激光只產(chǎn)生小顆粒噴射，逐漸深入，所以厚板的穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，輔助氣體將立即用氧氣代替切割。這樣穿孔直徑小，穿孔質(zhì)量?jī)?yōu)于爆破穿孔。因此，使用的激光器不僅要有較高的輸出功率;更重要的是，光束的時(shí)間和空間特性，所以一般情況下，橫流CO2激光器是可以適用的。
在使用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質(zhì)量的切口，應(yīng)注意從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過(guò)渡技術(shù)。理論上，加速段的切割條件通?？梢愿淖儯缃咕?、噴嘴位置、氣壓等。，但事實(shí)上，上述條件不太可能因?yàn)闀r(shí)間太短而改變。在工業(yè)生產(chǎn)中，改變激光平均功率的方法主要是現(xiàn)實(shí)的，具體方法是改變脈沖寬度;改變脈沖頻率;同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明，第三種效果好。
2.分析小孔(直徑小、板厚)變形情況
這是因?yàn)闄C(jī)床(只針對(duì)大功率激光切割機(jī))在加工小孔時(shí)使用脈沖穿孔(軟穿刺)而不是爆破穿孔，這使得激光能量過(guò)于集中在一個(gè)小區(qū)域，燒焦非加工區(qū)域，導(dǎo)致孔變形，影響加工質(zhì)量。此時(shí)，我們應(yīng)該將脈沖穿孔(軟穿刺)方法改為爆破穿孔(普通穿刺)方法，并在加工過(guò)程中解決問(wèn)題。相反，功率較小的激光切割機(jī)在加工小孔時(shí)應(yīng)采用脈沖穿孔方法，以獲得更好的表面光潔度。
低碳鋼切割，出現(xiàn)毛刺的解決方法
根據(jù)激光切割的工作和設(shè)計(jì)原理，分析得出以下原因是加工件毛刺的主要原因:激光焦點(diǎn)的上下位置不正確，需要根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行焦點(diǎn)位置測(cè)試和調(diào)整;激光輸出功率不足，需要檢查激光發(fā)生器的工作是否正常。如果正常，觀察激光控制按鈕的輸出值是否正確，并進(jìn)行調(diào)整;切割線速度太慢，操作控制時(shí)需要增加線速度;切割氣體的純度不夠，需要提供優(yōu)質(zhì)的切割氣體;激光焦點(diǎn)偏移需要根據(jù)當(dāng)前的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整和移動(dòng)。
不銹鋼和涂鋁鋅板切割，工件毛刺產(chǎn)生分析
在上述情況下，首先要考慮切割低碳鋼時(shí)的毛刺，但切割速度不能簡(jiǎn)單加快，因?yàn)橛袝r(shí)板材切割不穿會(huì)增加速度，這在加工鋁鋅板時(shí)尤為突出。此時(shí)應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素，如噴嘴是否應(yīng)更換、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。
未完全切割透狀態(tài)分析
經(jīng)過(guò)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)以下情況是加工不穩(wěn)定的主要情況:激光頭噴嘴的選擇與加工板厚度不匹配;激光切割線速度太快，需要操作控制來(lái)降低線速;此外，需要特別注意的是，在L3030激光切割機(jī)切割5毫米以上的碳鋼板時(shí)，需要更換7.5?！寮す忡R片焦距。
6.低碳鋼切割，非正常火花解決方法
這種情況會(huì)影響零件切割截面的光潔度加工質(zhì)量。此時(shí)，如果其他參數(shù)正常，應(yīng)考慮以下情況:激光頭噴嘴的NOZZEL損耗應(yīng)及時(shí)更換噴嘴。如果沒(méi)有新的噴嘴更換，切割工作的氣體壓力應(yīng)增加;噴嘴與激光頭的連接處松動(dòng)螺紋。此時(shí)，應(yīng)立即停止切割，檢查激光頭的連接狀態(tài)，重新設(shè)置螺紋。
選擇穿刺點(diǎn)
激光切割時(shí)激光束的工作原理是:在加工過(guò)程中，材料經(jīng)過(guò)連續(xù)激光照射后，在中心形成一個(gè)凹坑，然后熔融材料被與激光束同軸的工作氣流迅速去除，形成一個(gè)孔。這個(gè)孔類似于線切割的穿線孔。激光束以這個(gè)孔為加工起點(diǎn)進(jìn)行輪廓切割。通常，飛行光束的走線方向垂直于加工零件切割輪廓的切割方向。
因此，當(dāng)激光束開(kāi)始穿透鋼板時(shí)，它的切割速度在矢量方向上會(huì)發(fā)生很大的變化，即矢量方向的90?！阈D(zhuǎn)，從垂直于切割輪廓的切線方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c切割輪廓的切線重合，即與輪廓切線的夾角為0?！恪＿@樣，粗糙的切割面就會(huì)從加工材料的切割面上流下來(lái)，這主要是因?yàn)榧す馐诙虝r(shí)間內(nèi)移動(dòng)時(shí)的矢量方向迅速發(fā)生變化。所以在使用激光切割加工零件時(shí)要注意這方面的情況。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)計(jì)零件對(duì)表面切割斷口沒(méi)有粗糙度要求時(shí)，激光切割編程時(shí)可能不需要手動(dòng)處理，這樣控制軟件就可以自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn);但是，當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)要加工的零件切割斷面有較高的粗糙度要求時(shí)，就要注意這個(gè)問(wèn)題，通常需要在編制激光切割程序時(shí)手動(dòng)調(diào)整激光束的起始位置，即手動(dòng)控制穿刺點(diǎn)。為了滿足加工零件表面精度的要求，需要將激光程序原產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移至所需的合理位置。
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