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激光切割加工

發布時間:2025/4/16 10:40:53 人氣:
激光切割加工

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鈑金激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射材料快速熔化、蒸發、燒蝕或達到點火點。同時,通過高速氣流沿激光束同軸方向吹走熔化的材料,可以切斷工件。激光切割是熱切割方法之一,但很少有人關注激光切割的具體工藝參數。事實上,只有了解它的工藝參數,才能發揮更好的作用。


1.切割速度


       給定激光功率密度和材料,切割速度符合經驗公式。只要高于閾值,材料的切割速度與激光功率成正比,即增大功率密度,可以提高切割速度。切割速度也與被切割材料的密度和厚度成反比。


提高切割速度的因素有:


       (1)提高功率(500-2000w);


       (2)改變光束模式。


       (3)縮小焦斑尺寸。


       對于金屬材料,其他工藝參數保持不變。激光切割速度可以具有相對可調的范圍,并且仍然保持令人滿意的切割質量。當切割薄金屬時,這個可調范圍比原來的范圍寬。


2.焦點位置


       激光束的光斑大小與聚焦后的透鏡長度成正比。短焦距透鏡聚焦后的激光束光斑尺寸很小,聚焦處的功率密度很高,有利于材料的切割。但其缺點是焦深很短,調整余量很小。它通常適用于薄材料的高速切割。對于厚工件,長焦距透鏡具有較寬的焦深,只要長焦距透鏡有足夠的功率密度。用來對它切割比較合適。因為焦點處的功率密度是高的,在大多數情況下,焦點位置僅僅在工件的表面上或略低于工件的表面。確保焦距與工件的相對位置恒定是獲得穩定切割質量重要的條件。有時,由于冷卻不良,透鏡受熱,從而導致焦距的變化。這時需要及時調整焦點位置。


3.輔助氣體


       輔助氣體和激光束的同軸,噴射吹走切割區底部的熔渣保護透鏡免受污染。對于非金屬材料和一些金屬材料,使用壓縮空氣或惰性氣體來去除溶化和蒸發的材料,同時抑制切割區中的過度燃燒。


4.輔助氣體


       大多數金屬激光切割使用活性氣體(氧氣)與灼熱金屬發生氧化放熱反應。這種額外的熱量可以使切割速度提高1/3-1/2。高速切割薄板時,需要較高的氣體壓力來防止背面沾渣。當材料厚度較厚或切割速度較慢時,可以適當降低氣體壓力。


5.激光輸出功率


       激光功率的大小和模式對切割加工有重要影響。在實踐中,通常設置大功率為達到高切割速度或切割較厚的材料。


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