激光切割的工艺

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激光切割工艺篇(内容清晰)

激光切割工艺篇(内容清晰)

激光切割工艺王瑞延徐世璞付百泉编写目录激光切割工艺 (1)第一章影响切割的因素 (1)一激光模式 (2)二焦点位置 (2)1. 焦点位置与切割面的关系 (2)2. 焦点位置对切割断面的影响 (3)3. 焦点寻找 (3)三喷嘴 (3)1. 喷嘴的作用 (4)2. 喷嘴与切割品质的关系 (5)3. 喷嘴孔与激光束同轴度的调整 (5)4. 喷嘴孔径 (7)5. 喷嘴高度的调整 (7)四切割速度 (9)1. 速度过快 (9)2. 速度太慢 (9)3. 确定适当的切割速度 (9)五切割辅助气体 (11)1. 辅助气体对切割质量的影响 (11)2. 辅助气体对穿孔的影响 (12)3. 切割有机玻璃时的辅助气体 (12)六激光功率 (13)第二章切割工艺参数表 (14)一ROFIN激光器 (14)1. DC015切割不锈钢 (14)2. DC015切割低碳钢 (15)3. DC025切割不锈钢 (15)4. DC025切割AlMg3 (16)5. DC025切割低碳钢 (16)二PRC激光器 (17)1. PRC激光器切割不锈钢 (17)2. PRC激光器切割低碳钢 (19)三CP激光器 (22)1. CP4000激光器切割碳钢 (22)2. CP4000激光器切割不锈钢 (23)3. CP4000激光器切割铝合金(AlMg3) (23)第一章影响切割的因素切割工艺与下述因素关系紧密:激光模式激光功率焦点位置喷嘴高度喷嘴直径辅助气体辅助气体纯度辅助气体流量辅助气体压力切割速度板材材质板材表面质量与切割相关的各工艺参数如下图所示。

辅助气体压力割嘴直径透镜焦距材料表面割嘴相对板面距离光束直径焦点割缝宽切割气体类型图 1 切割工艺参数一 激光模式激光器的模式对切割影响很大,切割时要求到达钢板表面的模式较好。

这与激光器本身的模式和外光路镜片的质量有直接的关系。

二 焦点位置焦点位置是一个关键参数,应正确调节焦点位置。

1. 焦点位置与切割面的关系焦点位置示意图特征零焦距焦点在工件表面切幅喷嘴适用于5毫米以下薄碳钢等。

(完整版)激光切割工艺

(完整版)激光切割工艺
——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到 无氧化切口。
——产生熔化但不到气化的激光功率密度,对于钢 材料来说,在104W/cm2~105 W/cm2之间。
2.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于
使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金 属之间的相互作用,产生化学反应使材料进一步加 热。由于此效应,对于相同厚度的结构钢,采用该 方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面,该方法和熔化切割相比可能切口质 量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙 度、增加的热影响区和更差的边缘质量。 ——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好 的(有烧掉尖角的危险)。可以使用脉冲模式的激 光来限制热影响。 ——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一 定的情况下,限制因数就是氧气的供应和材料的热 传导率。
切割这些材料时,要特别注意调节好焦点位置。
——热传导率 焊接时,低热传导率的材料,和高热传导率的材料 相比,需要更小的功率。
比如,对于铬镍合金钢,所需的功率要小于结构钢 的,对加工产生的热的吸收也更少。
另一方面,比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大 部分通过吸收激光产生的热。因为热从光束目标点 处传导开了,所以热影响区的材料更难熔化了。
(3) 可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室 或其它地点进行加工。
(4) 加工时不需用刀具,属于非接触加工,无机械 加工变形。
(5) 无需加工工具和特殊环境,便于自动控制连续 加工,加工效率高,加工变形和热变形小。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化 的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性 能和精度直接影响切割的效率和质量。
注意:对于达到St52的钢铁,按照DIN标准的容许量为 Si≤0.55%。该指标对于激光加工来说太不精确了。

激光切割工艺流程

激光切割工艺流程

激光切割工艺流程
《激光切割工艺流程》
激光切割是一种高精度、高效率的材料加工技术,广泛应用于金属、非金属材料的切割加工。

下面我们来介绍一下激光切割的工艺流程。

首先,激光切割的工艺流程包括材料选择、数控编程、设备调试、切割加工和质量检验几个基本步骤。

1. 材料选择:根据需要切割的材料的种类和厚度,选择适合的激光切割设备和刀具。

2. 数控编程:根据产品的图纸和要求,进行数控编程,确定切割路径和参数。

3. 设备调试:校准激光切割设备,包括对焦、功率调整和气压控制等。

4. 切割加工:将编好的程序加载到数控设备中,启动激光切割设备进行切割加工。

5. 质量检验:对切割件进行质量检验,包括尺寸精度、切口质量和表面平整度等。

在实际应用中,激光切割工艺流程还可以根据不同的材料和要求进行调整和优化。

例如,对于不同种类的金属材料,激光切
割参数和气体类型可以进行调整;对于有特殊要求的产品,可以采用多轴激光切割系统进行加工。

总的来说,激光切割工艺流程是一个复杂的工程技。

激光切割工艺流程解析

激光切割工艺流程解析

激光切割工艺流程解析激光切割工艺是一种高精度、高效率的切割方法,在工业生产中得到广泛应用。

本文将分析激光切割的工艺流程,从设备准备、工件定位到切割操作,逐步介绍每个环节的具体步骤和要点。

一、设备准备激光切割工艺的第一步是准备好切割设备。

这包括激光切割机、辅助气体供应系统以及相应的控制系统。

在准备过程中,需要检查设备的状态,确保激光切割机的参数和参数设置正确。

同时,需要检查气体供应系统中的气体压力和流量是否正常,并确保切割头和焦距的调整合适。

二、工件定位在开始切割之前,需要将待加工的工件进行定位。

通过使用夹具、定位块等固定工件,确保其位置准确无误。

对于复杂形状的工件,可以通过摄像头等辅助设备进行定位。

三、光斑调整激光切割通过聚焦光束在工件上进行切割。

在开始切割之前,需要根据不同的材料和厚度进行光斑调整。

通过调整切割头的焦距、光斑形状以及光斑大小,使其适应不同切割需求。

四、切割操作在设备准备和工件定位完成后,可以开始进行切割操作。

切割操作包括以下几个方面:1. 激活激光切割机和辅助气体供应系统。

2. 根据切割要求,设置好激光功率、切割速度等参数。

3. 手动或自动控制切割头进行切割操作,确保切割路径正确无误。

4. 同时,辅助气体将会与切割区域接触,实现清除熔融材料并保护切割区域。

五、质量检验切割完成后,需要对切割质量进行检验,以确保满足加工要求。

质量检验可以包括以下几个方面:1. 检查切割边缘是否平整,是否有明显的裂纹和毛刺。

2. 检查切割尺寸是否与设计要求相符。

3. 对关键部位进行精确测量,以验证切割质量的准确性和可靠性。

4. 如果出现质量问题,需要进行切割参数或设备调整,以提高切割质量。

总结:激光切割工艺流程涉及设备准备、工件定位、光斑调整和切割操作等环节。

通过合理的流程控制和严格的质量检验,可以实现高精度和高效率的切割效果。

同时,切割操作人员需要具备一定的专业知识和经验,以确保切割过程的安全和稳定性。

5mm铁板激光切割工艺

5mm铁板激光切割工艺

5mm铁板激光切割工艺
5mm铁板激光切割工艺通常包括以下步骤:
1.准备铁板:确保铁板表面平整,无锈迹或其他杂质。

如有需要,可以进行预处理,如打磨、清洗等。

2.固定铁板:将铁板固定在切割台或工作台上,确保其稳定不动。

3.激光切割头调整:根据铁板的厚度和切割要求,调整激光切割头的位置和高度。

确保激光切割头与铁板表面保持平行,且能够达到要求的切割深度。

4.激光功率设置:根据铁板的厚度和切割要求,设置合适的激光功率。

如果切割要求较高,可以适当增加激光功率。

以提高切割速度和效果。

5.开始切割:启动激光器,激光切割头开始工作。

在激光切割过程中,要保持激光束的稳定,避免抖动或偏移。

同时,要注意观察切割效果,及时调整切割参数。

6.切割完成:当激光切割头完成整个铁板的切割后,关闭激光器。

此时。

切割完成的铁板可以被取下。

7.后处理:根据需要,对切割完成的铁板进行后续处理,如打磨、去毛刺等。

需要注意的是。

在进行5mm铁板激光切割时,要特别注意安全问题。

要确保工作区域没有其他人员,避免激光对人体造成伤害。

同时,要定期检查和维护激光切割设备,确保其正常运行和使用安全。

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激光切割工艺参数

激光切割工艺参数

激光切割工艺参数激光切割是一种通过使用高能量密度的激光光束来切割材料的方法。

激光切割广泛应用于工业生产中的金属材料切割,如钢、铁、铝等。

激光切割工艺参数对于切割质量和效率有着重要的影响。

本文将从激光功率、切割速度、气体选择、焦距、切割厚度等方面介绍激光切割工艺参数。

1.激光功率:激光功率是指激光器输出的激光能量,通常以瓦特(W)为单位。

激光功率的选择一方面取决于材料的性质,另一方面取决于切割的厚度。

一般而言,切割较薄的材料可以选择较低的功率,而切割较厚的材料则需要较高的功率。

2.切割速度:切割速度是指激光切割头在切割过程中移动的速度,通常以毫米/秒(mm/s)为单位。

切割速度的选择一方面取决于切割质量的要求,另一方面取决于材料的性质和切割厚度。

一般而言,切割速度越快,切割质量越差,但生产效率更高;切割速度越慢,切割质量越好,但生产效率较低。

3.气体选择:激光切割过程中需要使用辅助气体,主要有氮气、氧气、氩气等。

气体的选择取决于切割材料的性质和切割要求。

一般而言,氮气适用于不锈钢、铝合金等材料的切割,氧气适用于碳钢材料的切割,氩气适用于钛合金等高反射材料的切割。

4.焦点位置:焦点位置是指激光束的最小聚焦点所处的位置。

焦点位置的选择取决于切割材料的厚度和所需的切割质量。

一般而言,对于切割较薄的材料,焦点位置选择在材料表面上方;对于切割较厚的材料,焦点位置选择在材料内部。

5.切割厚度:切割厚度是指一次切割中所能达到的最大厚度。

切割厚度的选择取决于激光功率、切割速度、焦点位置等因素。

一般而言,较低功率、较慢速度、合适焦点位置的激光切割机可以切割较薄的材料;较高功率、较快速度、合适焦点位置的激光切割机可以切割较厚的材料。

总结起来,激光切割工艺参数的选择是根据切割材料的性质、切割要求和切割机的性能来确定的。

合理选择激光功率、切割速度、气体选择、焦距和切割厚度等参数,可以提高切割质量和效率,满足不同材料的切割需求。

激光切割雕刻设备的工艺参数

激光切割雕刻设备的工艺参数

激光切割雕刻设备的工艺参数1 激光切割雕刻工艺介绍激光切割雕刻是一种先进的技术,可以利用激光精确准确的切割和雕刻材料,用于制作各种复杂的形状的零件。

在激光切割雕刻中,激光束受到电气控制作为切割和雕刻工具,激光可以准确的实现精密的规定的尺寸,特别是一些复杂的表面的零件。

激光切割雕刻的原理是:利用激光束的高热量照射数据材料,在误差范围内快速精准的加工加工图形。

因此,在工艺参数设定方面,很重要。

2激光切割雕刻工艺参数激光切割雕刻工艺参数包括切割速度,聚焦方式,停止时间,激光功率,激光波长,激光电流,雾化喷嘴等等。

(1)切割速度:这是指激光切割雕刻机刀头在切割/雕刻表面的平均移动速度,它影响切割/雕刻速度和质量。

该参数受到激光能量,材料和夹具等参数的影响。

(2)聚焦方式:激光切割机在切割/雕刻过程中,可以选择空调方式或轨迹聚焦方式,这也是影响切割/雕刻质量的一个重要参数。

(3)停止时间:激光切割雕刻机在加工完表面后停止的时间,这是非常重要的参数,影响着激光切割/雕刻的质量。

(4)激光功率:激光切割/雕刻工艺参数中,激光功率是最重要的参数,它直接决定着激光切割/雕刻的质量。

(5)激光波长:激光波长是决定激光切割/雕刻材料类型的参数,以选择合适的激光波长切割/雕刻的效果最好。

(6)激光电流:此参数决定激光的发射能力,激光切割/雕刻机在加工材料前,必须调整激光电流参数。

(7)雾化喷嘴:激光切割雕刻工艺的雾化喷嘴也是影响切割/雕刻质量的重要参数之一,此参数决定材料蒸发程度。

3 工艺参数的调整激光切割雕刻工艺参数在调整方面,主要是根据实际需求,结合加工材料的类别,考虑激光束束能量,光束穿透力以及加工深度等诸多因素,综合调整上述的参数,以达到精确的激光加工效果。

4 结论激光切割雕刻是一种高效率的加工工艺,它在行业中拥有着广泛的应用。

其中,工艺参数是激光切割雕刻质量、效果和准确性最重要的因素之一,它在激光切割雕刻工艺中起着关键性作用。

激光切割工艺介绍

激光切割工艺介绍

激光切割工艺的介绍:
1.工作原理:激光切割工艺的工作原理是将高能激光束照射到
材料表面,通过瞬间的高温使材料熔化、汽化或达到燃点,同时用高速气流将熔化或燃烧的材料吹走,从而实现切割。

2.特点:激光切割具有高精度、高效率、高自动化等优点,可
以实现快速、准确的切割,尤其适合于薄板材料和精密零件的加工。

此外,激光切割还可以通过改变激光参数或采用不同的辅助气体来切割不同材料。

3.分类:激光切割工艺可以根据不同的分类方式进行分类。


据切割方式,可以分为激光熔化切割、激光划片切割和激光控制断裂切割等。

根据激光器类型,可以分为固体激光切割和气体激光切割等。

4.应用范围:激光切割工艺广泛应用于汽车、航空、石油、化
工、轻工、食品等领域,可以加工各种金属材料和非金属材料,如不锈钢、碳钢、铝、铜、陶瓷、玻璃等。

5.发展趋势:随着科技的不断发展,激光切割工艺也在不断进
步和完善。

未来,激光切割工艺将朝着高速度、高精度、高质量、智能化的方向发展,同时随着新材料的不断涌现,对激光切割工艺的要求也将不断提高。

晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍

晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍

晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍
1.晶圆激光切割工艺
(1)调节激光器参数,包括激光功率、脉冲宽度和重复频率等。

(2)将激光束通过透镜聚焦到晶圆表面上,形成高能量密度的小区域。

(3)控制激光束在晶圆上移动,沿着待切割的线路进行切割。

(4)激光照射到晶圆上,局部区域熔化或气化,形成切割线。

(5)通过剥离或折断等方式将晶圆切割成小尺寸的芯片或器件。

2.刀片切割工艺
刀片切割是利用金刚石刀片或金属刀片沿切割线切割晶圆。

其主要原理是通过刀片与晶圆的接触,施加切割力以分割晶圆。

刀片切割的工艺流程如下:
(1)选择合适的刀片材料和形状,并通过润滑液使其表面光滑,以减少切割阻力。

(2)安装刀片至切割机中,对刀片进行调整和校对。

(3)将晶圆放置在切割机工作台上,并固定好。

(4)启动切割机,使刀片与晶圆接触并施加切割力。

(5)刀片沿待切割的线路切割晶圆,直至完全分割。

刀片切割的优点是设备成本相对较低、切割效果稳定,且切割线宽度可控。

然而,刀片切割的切割速度较慢,且对刀片磨损较大,需要经常更换。

综上所述,晶圆激光切割与刀片切割是常见的硅晶圆切割工艺。

晶圆激光切割适用于要求高精度和高速切割的应用,而刀片切割适用于设备成本较低以及切割线宽度要求可控的应用。

在具体应用中,需要根据切割要求、设备条件和经济成本等因素选择合适的切割工艺。

激光切割工艺的要求是

激光切割工艺的要求是

激光切割工艺的要求是
激光切割工艺的要求如下:
1. 切割质量要精确:激光切割机要能够实现高精度和高速度的切割。

切割后的边缘应该光滑、无毛刺,并且不会造成变形或损坏材料。

2. 自动化程度要高:激光切割机应具备自动化、智能化的切割功能,能够通过计算机编程实现一次性完成多个工件的切割。

同时需要能够自动调整切割参数,提高生产效率。

3. 灵活性要强:激光切割机应能够适用于不同材料的切割,无论是金属、非金属还是复合材料,都需要能够实现高质量的切割。

4. 安全性要高:激光切割机的安全措施要完善,包括防护罩、防火控制系统等,以保护操作人员的安全。

同时,还需要注意对有毒有害气体的排放和处理。

5. 环保要求要符合:激光切割工艺应尽量减少对环境的污染,降低废气废水的排放,并进行有效的治理和处理。

6. 维护及维修要便捷:激光切割机的维护保养应简单方便,并且易于维修。

相关设备和部件的供应也需要及时可靠,以保证生产的连续性。

总之,激光切割工艺的要求是精确、自动化、灵活、安全、环保,并且需要便捷的维护和维修。

激光切割(金属板)工艺

激光切割(金属板)工艺

激光切割(金属板)工艺
激光切割是一种常用于金属板加工的高精度切割方法。

本文档将介绍激光切割工艺的基本原理和流程。

原理
激光切割利用高能激光束对金属板进行加热,使其局部区域溶化和蒸发,最终通过切割机械将所需形状切割出来。

激光切割具有以下特点:
1. 高精度:激光束能够实现非常精确的切割,最小切割宽度可以达到数毫米。

2. 高质量:激光切割面光滑,几乎无需进行二次加工。

3. 灵活性:激光切割适用于各种形状和材料的金属板,包括不锈钢、铝合金等。

流程
激光切割的工艺流程如下:
1. 材料准备:选择合适的金属板材料,并确保其表面平整和清洁。

2. 设计程序:使用计算机辅助设计软件创建所需的切割图形和轮廓。

3. 设定参数:根据金属板材料的类型和厚度,调节激光切割机的功率和速度等参数。

4. 定位材料:将金属板固定在激光切割机上,并确保其准确定位。

5. 开始切割:启动激光切割机,按照预定程序进行切割操作。

6. 检查质量:在切割结束后,检查切割面的质量和尺寸是否符合要求。

7. 清理工作:清理切割烟尘和废料,保持工作环境整洁。

请注意,激光切割工艺需要经过专业培训并使用专业设备,以确保安全和质量。

在进行激光切割操作时,请遵守相关安全规定和操作流程。

以上是对激光切割(金属板)工艺的简要介绍,希望能对您有所帮助。

如需更详细的信息,请咨询专业人士或参考相关文献。

激光切割的工艺有哪些特点

激光切割的工艺有哪些特点

激光切割的工艺有哪些特点激光切割是一种利用激光束进行材料切割的工艺,其具有如下特点:1. 高精度:激光束具有极高的定位精度和切割精度,可实现微米级的切割和裁剪,适用于对高精度切割要求的工艺。

激光切割不会造成材料变形和热变形,能够保持切割边缘的平整度和垂直度。

2. 无接触:激光切割是通过激光光束直接照射在材料表面进行切割,与材料之间没有物理接触,因此不会对材料造成损伤。

这对于一些脆性材料、复合材料等容易受损材料的切割来说具有重要意义。

3. 热影响区小:激光切割是通过激光能量将材料局部加热到汽化或熔化的温度,然后利用气流或激光束的汽化作用将熔化或蒸发的材料吹走,因此热影响区非常小。

这对于一些对热敏感的材料来说非常有利,能够减少或避免材料的热变形和开裂。

4. 材料适应性广:激光切割可用于切割多种材料,包括金属材料、非金属材料和复合材料等。

不同材料对激光束的吸收特性不同,选择合适的激光束参数和切割工艺可以实现对不同材料的高效切割。

5. 灵活性好:激光切割可以实现对复杂形状的切割,无论是平面切割还是三维切割。

激光切割系统配备了数控系统,可以根据不同的图案和尺寸要求进行自动化的切割控制,提高生产效率。

6. 生产效率高:激光切割具有非常高的工作效率,其切割速度快,一般可以达到几米每分钟,尤其适合于大批量生产和快速切割。

同时,激光系统具有快速切换加工件和加工路径的能力,可以实现快速切换不同工件的切割,提高生产效率。

7. 环境污染小:激光切割过程中不需要使用化学药剂,不会产生废气、废液等污染物,没有噪音和振动,对环境污染较小。

与传统的切割方法相比,激光切割是一种更加清洁和环保的加工方式。

总体来说,激光切割工艺具有高精度、无接触、热影响区小、材料适应性广、灵活性好、生产效率高和环境污染小等特点。

这些特点使得激光切割在许多领域得到广泛应用,包括汽车制造、航空航天、电子器件、医疗器械等。

随着激光技术的不断发展,激光切割工艺将会越来越成熟和普及。

激光切割下料工艺

激光切割下料工艺

激光切割下料工艺
激光切割下料工艺是一种先进的切割技术,具有切割精度高、速度快、切口质量好等优点,广泛应用于钣金加工、汽车制造、航空航天、造船、建筑、农业机械等领域。

以下是激光切割下料工艺的主要步骤:
1. 激光切割前的准备:在开始切割之前,需要准备好待加工材料、激光切割机及相关工具。

对待加工材料进行检查和预处理,确保其表面平整、无杂质,并根据需要调整激光切割机的参数,如切割速度、焦点位置等。

2. 固定与定位:将待加工材料固定在激光切割机的工作台上,并进行定位。

通常使用夹具或压板等工具,确保材料在切割过程中不会移动。

3. 激光切割:启动激光切割机,激光束聚焦在待加工材料表面,通过控制激光功率、切割速度和辅助气体流量等参数,将材料切割成所需的形状和尺寸。

4. 切割后处理:完成切割后,对待加工材料进行质量检查和必要的后处理,如去除毛刺、打磨边缘等。

根据需要,还可以进行其他加工操作,如打孔、折弯等。

需要注意的是,激光切割下料工艺的质量和效果受到多种因素的影响,如激光功率、切割速度、辅助气体流量、材料性质等。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和控制,以确保获得最佳的切割效果。

同时,操作人员需要经过专业培训,遵守安全操作规程,确保激光切割机的安全使用和维护。

激光切割加工工艺

激光切割加工工艺

激光切割加工工艺
激光切割是利用高能激光束对工件进行材料加工的一种技术。

一般采用氧化氮激光器或二氧化碳激光器,其波长在10.6微
米左右。

激光束经光学系统汇聚后变成高能密集的光束,可以将金属、非金属等多种材料进行切割、打孔、雕刻等加工操作。

激光切割加工工艺主要包括以下步骤:
1.设计制造工件:通过CAD等计算机辅助设计软件来设计工件,并将CAD设计数据转化为激光切割机可以读取的格式。

2.设定切割参数:根据工件材料、厚度及所需切割质量,设定
切割速度、功率、气体流量等工艺参数。

3.安装工件:将工件固定在工作台上,以保证工件在切割过程
中位置不发生偏移,从而保证切割质量。

4.激光切割:开始激光切割过程,激光束经过准直镜和焦距透
镜逐渐聚焦到工件表面,瞬间产生高温和高压,从而使工件材料发生蒸发、熔化或燃烧,最终实现切割目的。

5.清理废料:清理切割废料,准备下一次切割操作。

激光切割加工工艺具有精度高、速度快、加工质量好、自动化程度高等优点,广泛应用于航空、航天、电子、制造等领域。

激光切割工艺知识大全

激光切割工艺知识大全

激光切割工艺知识大全第一部分机床功能1. Laser切割的原理:Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割. 激光切割的过程:在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件.2. 机床结构:2.1 床身全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具.通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出.通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内.2.2 工作台在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料.2.3 传感器良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料.2.4 切割头它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有5英寸和7.5英寸(主要用于割厚板)两种.2.5 CNC控制器转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和激光功率.2.6 激光控制柜控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式.2.7 激光器其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体2.8 冷却设备冷却激光器、激光气体和光路系统.2.9 吸尘器清除加工时产生大多数粉尘.2.10自动上下料系统.3. 切割方法3.1 激光熔融切割在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应.3.2 激光火焰切割与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热.3.3 激光气化切割在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅.选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状.由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义.一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低.另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损.4. 运行模式激光器经常运行在连续输出模式.为了得到最佳的切割质量,对于给定的材料,有必要调整进给速率,例如拐弯时的加速,减速和延时.因此,在连续输出模式下,降低功率是不够的,必须通过变化脉冲来调整激光功率.下表列出了各种不同的激光运行模式、应用范围和举例.率,另一方面也是避免热量集中导致热影响区组织恶变的需要.调制模式的激光功率是切割速度的函数,它可以通过限制在各点处的功率使进入板料的热量保持在相当的低水平,从而防止切缝边缘的烧伤.由于它的控制比较复杂,因此效率不是很高,只在短时段内使用.脉冲模式虽可细分为三种情况,实质上只是强度的差别.往往根据材料的特性和结构的精度来选择.5. LASER切割特点:5.1狭的直边割缝5.2最小的邻边热影响区5.3极小的局部变形5.4工件无机械变形5.5无刀具磨损5.6切割材料无需考虑它的硬度5.7与自动化装备结合很方便,容易实现切割过程自动化5.8由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力5.9与计算要相结合,可整张排料节省材料6. 气体参数的控制在实际的Laser切割过程中,还要有辅助气体的参与.辅助气体不但可以将熔渣及时吹走,还起到冷却工件和清洁透镜的作用.选用不同的辅助气体,更能够改变切割的速度及割缝表面质量,对特殊金属的切割具有重大意义.影响气体参数包括气体类型、气体压力和喷嘴直径.(1)辅助气体类型辅助气体类型有氧气、空气、氮气和氩气.氧气适合于厚板切割、高速切割和极薄板切割;空气适合于铝板、非金属及镀锌钢板的切割,在一定程度上它可以减少氧化膜且节省成本;氮气作为切割时的保护气体可防氧化膜发生,防止燃烧(在板料较厚时容易发生);氩气用于钛金属切割.(2)气体压力气体压力分高压和低压两种,根据Laser机的技术参数,高压最大为20兆帕,低压最大为5兆帕.选择压力的依据有板料厚度、切割速度、熔化金属的粘度和激光功率.当料厚较大,切速较快,金属液体的粘度较高时,可选用高一些的压力;相反,对于薄料、慢速切割或液态粘度小的金属,则可选择适当的低压.功率较大时适当增加气体压力对冷却周围材料是有益的,它适用于有特殊要求的场合.不管选用怎样的压力,其原则都是在保证吹渣效果的前提下尽可能经济.(3)喷嘴直径喷嘴直径的选取与气体压力的选择原则上是一样的,但它还与切割方法有关.对于以氧气作为辅助气体的切割,由于金属的燃烧,割缝较宽,要想迅速有效地吹走熔渣,得选用大直径的喷嘴才行,对于采用脉冲切割的场合,割缝较小,不宜选用太大的喷嘴.有时喷嘴大小的选择会与压力选择相矛盾,在不能两全的情况下,通过调节喷嘴与切缝的距离也能起到一定的作用.7. 材料特性与Laser加工的关系工件切割的结果可能是切缝干净,也可能相反,切缝底部挂渣或切缝上带有烧痕,其中很大的一部分是由材料引起的.影响切割质量的因素有:合金成分、材料显微结构、表面质量、表面处理、反射率、热导率、熔点及沸点.通常合金成分影响材料的强度﹑可焊性﹑搞氧化性和耐腐蚀性,所以含碳量越高越难切割;晶粒细小切缝质量好;如果材料表面有锈蚀,或有氧化层,熔化时因氧化层与金属的性质不同,使表面产生难熔的氧化物,也增加了熔渣,切缝会呈不规则状;表面粗造减少了反光度,提高热效率,经喷丸处理后切割质量要好许多.导热率低则热量集中,效率高.因此晶粒细小,表面粗糙、无锈蚀、导热率低的材料容易加工.含碳量高、表面有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割.含碳量高的金属多属于熔点比较高的金属,由于难以熔化,增加了切穿的时间.一方面,它使得割缝加宽,表面热影响区扩大,造成切割质量的不稳定;另一方面,合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压力的调节都提出了更高的要求.镀层和涂漆加强的光的反射,使熔融因难;同时,也增加了熔渣的产生.8. Laser切割应注意的问题前面分析了Laser切割最主要的几个技术参数,它们决定了切割工艺的主要方面.但并不是只要把握了这就一定能加工出高质量的产品,还有几个问题是特别需要引起注意的;8.1切速的选择激光切割的速度最大可达200~300mm/s,实际加工时往往只有最大速的1/3 ~ 1/2,因为速度越高,伺服机构的动态精度就越低,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最大速切割以提高效率. 8.2 切割的引线和尾线在切割操作中,为了使割缝衔接良好,防止始端和终点烧伤,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伤.8.3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,可以设定的最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.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.用延时法在厚板上切割尖角切割厚板时,如果还使用圆孔成角法,尖角周围会过热.此时应采用参数:“Critical angle ,dwell time”来切割尖角.机器运动到尖角处,停顿特定的时间,然后继续转向运动.9.二次切割:切割程序切割二次加工像素.操作步骤1.调入二次加工程序例如:上例图形生成的程序(01110101.LCC)如下:%()(#FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7Y417.7P1H1主程序N2G52X212.3Y112.3L1C0N2X265Y165L2N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE=TEST-1)……………第一次切割子程序N1001G0X2.7Y2.7N1002G1Y5.4M04…………N2000G28X300Y200L2P2(CODE=TEST-2) ……………第二次切割子程序N2001G0X275Y155…………N2019G98&执行一遍该程序,则可获得二次加工所需要的三个定位销孔和避位孔2.程序代码编辑(1)在主程序中删除定位避位孔之程序(一般规定了第一次切割之程序即L1程序)在本例中即删除:N2G52X212.3Y112.3L1CO(2)在主程序中的L2子程序前加G52在本例中即将:N3X265Y165L2(3)在G99程序行前加入G0X__Y__,作用是程序每执行完一次后到G0指定位置停止停机,方便二次加工取料,其中X,Y尺寸视实际情况定在本例中程序修改为:N3G0X700Y500(4)依实际加工工件数目将主程序中的H1值修改为需要之数值本例中设需加工10件产品,则将H1修改为H10 注:在程序执行过程中,机台需将“INHIBIT”键处于激活状态3.将修改好之程序另存新文件在本例中修改好之程序如下:%()(#FORMAT#X2440Y1220)N1G29X617.7Y417.7P1H10N2G52X265Y165L2N3GOX700Y500N4G99N1000G28X405.4Y305.4L1P1(CODE=TEST-1)……………第一次切割子程序N1001GOX2.7Y2.7N1002G1Y5.4M04………………………………N2019G98&将其另存新档,本例可存为:01110201.LCC4.调入修改好之程序执行本例中调入01110201.LCC执行之SER 常用加工参数clock: 传感器—识别了加工材料,激光器的功率就从基本功率升到穿孔功率z-m: 切割头从距离Z处开始下降时,激光功率就从基本功率nozzle:穿孔喷嘴距离达到,激光器功率才增加circle: 穿孔后以穿孔点为心,设定速率一半的速度切割一个直径是2mm的圆,然后返回中心点以利于下一次切割,只在连续模式下有效,穿孔时间需重设flying: 快速穿孔,所有的停留时间都设为0,切割方案必须用M06(切割头降低定位)编程,在M06和M07指令之间的所有路径被视为一个切割单元,所有参数的改变只有执行M07指令之后才有效,飞行穿孔技术仅用于较薄材料. Modulation: 调制在减速(转弯,圆角和初始切割时的剎车减速)情况下调整激光功率,用额定速率的百分比表示阀直速率,当速率低于此值时,激光功率呈线性下降.Laser power cutting:功率在普通运行模式下,激光以最高速率切割时功率,用额定功率百分比表示Dwell time: 延时时间仅在dwell功能有效时才有效,在转角处进给长度为0,这使融化材料被吹气除掉,光束不再偏离,尽可能选择短的延时时间,避免角部热现象Dynamic factor: 动态因子V=900×Df×√(R×△S)V 最大动态速率Df 动态因子R 半径ΔS 拟合偏差控制系统计算最高曲线给进速率该值与正常切割速度比较较小的设为当前切割速度Tool radius: 刀具半径切缝宽度的一半,该参数在切割方案中有G41,G42命令时才有效,数值变大,切割产品外围变大,内孔变小,数值变小,切割产品外围变小,内孔变大Focal length: 焦距焦点距板材上表面的距离注:事实上影响切割质量的主要参数为:速度,功率,焦距,汽压.常用的加工参数见附表11. LASER气体激光气体激光气体是由氦气,氮气,二氧化碳气体按照一定比例混合,这个比例在工厂预定好,确保最佳性能,不要随便调整,比例不当,可能会造成激光系统的失效和高压电源的损害.二氧化碳CO2: 是激活物质,通过电荷放电,它被激发,然后电能转换成红外线氮气N2: 氮气将电荷放电产生的能量传给二氧化碳,提高激光的输出功率氦气He: 氦气能帮助保持气体中的电荷放电,并使二氧化碳易冷却切割气体:主要是N2或O2.N2切割的切割面比较光亮.O2切割的切割面由于材料被氧化而发黑.注: LASER所用气体均为高纯度(均在99.99%以上).3.2切割头的使用范围:透镜焦距[inch] 光斑直径[um]焦深长度[mm]材料类型料厚范围[mm]气体类型气体压力[bar]5.00 130 0.6 结构钢镀锌板不锈钢合金≦8≦5≦8≦10O2N2N2N2≦5≦128~168~167.50 190 1.4 结构钢不锈钢合金≦20≦10≦10O2N2N2≦58~208~20注:喷嘴分为HK及K两种,如HK15表示高压感应式,孔径为Φ1.5mm. 下图为切割头的结构图:调节光心旋钮。

激光切割生产流程

激光切割生产流程

激光切割工艺分为:1. 汽化切割:在高功率密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度很快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。

2. 熔化切割:当入射的激光束功率密度超过某一值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。

一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。

小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。

随着工件移动,小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。

激光束继续沿着这条缝的前沿照射,熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。

3. 氧化熔化切割:熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。

具体描述如下:(1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。

在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。

(2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。

氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。

当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,这对切割质量也是不利的。

(3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。

据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。

很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。

(4)在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙。

如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。

[1]4. 控制断裂切割:对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。

列举激光切割的三种工艺

列举激光切割的三种工艺

列举激光切割的三种工艺
激光切割是一种现代高效的加工方式,在各种制造行业都有广泛应用。

它利用高能量激光束作为切割工具,对各种不同材料进行精密加工。

以下是激光切割的三种不同工艺:
一、氧化割
氧化割是激光切割中最常用的一种工艺,主要用于碳钢、不锈钢等金属材料。

它的原理是利用高能量二氧化碳激光束照射到金属表面,使其加热到熔点以上的温度,接着将氧气喷射到熔化区域,通过氧化反应将金属材料切割成所需形状。

氧化割具有切割速度快、效率高、切割质量稳定等特点,尤其在厚板切割方面更是优势明显。

二、氮气切割
氮气切割是激光切割中一种较为新颖的工艺,其原理与氧化割类似,只是所用气体不同。

氮气切割是利用高能量激光束直接照射到金属表面,形成熔池并快速气化,再喷氮气冷却切割过程中所形成的氧化物,从而达到精细切割。

与氧化割不同,氮气切割过程中不使用氧化物,从而避免了因氧化物与金属材料反应而导致的切割边缘产生烧痕和毛刺等不良影响,是一种高精度、高质量、无需二次处理的切割工艺。

三、气体保护切割
气体保护切割是一种采用激光加热和氮气或氩气气体对材料进行切割的工艺。

这种切割方式主要用于特殊材料的加工,如铜、铝、钛、合金等材料。

相比于氧化割、氮气切割,气体保护切割的切割面更加光滑,切割出的工件更加精细,没有毛刺、热裂纹等缺陷。

综上所述,激光切割的不同工艺各有优缺点,应当根据所需材料和加工要求进行选择。

未来,随着激光技术的不断发展,激光切割将在更多领域得到应用,并成为工业制造的重要一环。

激光切割工艺技术

激光切割工艺技术

激光切割工艺技术激光切割是采用激光束对材料进行高能量密度烧蚀切割的一种现代切割工艺技术。

该技术具有高精度、高效率、高质量和无污染等优点,已广泛应用于各种材料的切割加工中。

激光切割工艺技术主要包括激光器、光路系统、切割头和控制系统等几个方面。

首先,激光器是产生激光束的关键设备。

现在常用的激光器有CO2激光器和光纤激光器两种。

CO2激光器波长为10.6μm,适用于非金属材料的切割加工;光纤激光器波长为1.06μm,适用于金属材料的切割加工。

激光器功率越大,切割速度越快,但是设备成本也越高。

其次,光路系统用于将激光束引导到切割头上。

光路系统主要包括镜片、反射镜和偏转镜等光学元件,通过调节光路,可以使激光束焦点对准切割点,保证切割的精度和质量。

切割头是激光束和被切割材料接触的地方,是切割的重要部件。

切割头内部包括喷嘴和非接触式传感器。

喷嘴的作用是喷出气体,将切割区域的熔融物吹散,保持切割口的清洁;非接触式传感器可以对切割过程中的光斑位置进行实时检测和调整,保证切割质量。

最后,控制系统是激光切割的核心,主要负责激光切割机的运动控制和参数调节。

控制系统根据切割图形设计的CAD文件,通过数控编程,控制激光切割机进行运动轨迹的切割。

激光切割工艺技术的优点在于切割精度高、切割速度快、切割质量好、切割形状复杂等。

与传统的机械切割相比,激光切割不需要刀具,避免了刀具磨损的问题;不需要直接接触材料,避免了变形和污染的问题;可切割各种材料,包括金属和非金属材料;切割过程无热变形,可切割小孔和精细结构。

然而,激光切割也存在一些问题,比如切割材料厚度有限,一般在20mm以下;对于某些材料,如透明材料,激光切割效果不佳;切割头的磨损问题需要定期维护和更换。

此外,激光切割机的设备成本较高,对操作人员的技术要求也较高。

综上所述,激光切割工艺技术在切割加工领域具有广泛的应用前景。

随着激光技术的不断发展,激光切割技术将进一步提高切割质量和效率,降低切割成本,为各个行业的生产加工提供更好的解决方案。

激光切割时加工工艺(一)

激光切割时加工工艺(一)

激光切割时加工工艺(一)激光切割时加工工艺介绍激光切割是一种高精度的加工方式,广泛应用于各个领域,包括工业制造、航空航天、电子设备等。

在激光切割过程中,加工工艺的选择至关重要,可以直接影响到切割质量和效率。

工艺选择激光切割时,根据不同的材料和要求,可以选择以下几种常见的加工工艺:•连续激光切割:连续激光切割适用于较薄的材料,具有高速、高效的优点。

它适用于需要快速完成且切口质量要求不是很高的场景。

•脉冲激光切割:脉冲激光切割适用于较厚的材料,可以获得更高的切割质量和精度。

它适用于对切口质量有较高要求的场景。

•激光切割与气体相结合:在激光切割中,常常会将气体与激光相结合,以提高切割效果。

例如,在切割金属时,常用氮气或氧气作为辅助气体,可以提高切割速度和质量。

工艺调整在进行激光切割时,可能需要根据具体情况进行工艺的调整,以获得最佳的切割效果。

以下是一些常见的工艺调整方法:•功率调整:根据材料的性质和厚度,可以调整激光的功率。

功率过低可能导致切割效果不理想,功率过高则可能引起熔化或烧焦现象。

•速度调整:通过调整激光的扫描速度,可以影响切割的质量和效率。

速度过快可能导致切割质量下降,速度过慢则可能增加切割时间。

•对比度调整:调整激光切割机的对比度,可以改变切割时的焦点形状,从而影响切割质量。

对比度适宜的调整可以提高切割的稳定性和精度。

加工注意事项在激光切割过程中,还需要注意以下几点:•材料选择:不同材料对激光的反应不同,因此在选择激光切割材料时要考虑其适用性和加工效果。

•安全防护:激光切割涉及较高的功率和能量,因此必须加强安全防护措施,例如佩戴防护眼镜,注意防护地面等。

•设备维护:定期检查和维护激光切割设备,保持设备的正常运行,并及时更换损坏的零件,以确保切割质量和工艺效果。

结论激光切割时加工工艺的选择和调整直接影响到切割效果和加工效率。

通过合理选择工艺和注意事项,可以提高切割质量,满足不同的加工需求。

对于创作者来说,熟悉激光切割工艺是提高创作效果的重要一环。

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激光切割设备不为人知的奥秘
2015-08-04激光制造网LaserfairCom
一台技术先进功能强大的高功率激光切割机,称得上是庞然大物。

此复杂庞然大物的奥妙之处,须细加窥探,才能得其门道。

让我们一起来窥探。

1.蛙跳
蛙跳是激光切割机的空程方式。

如下图所示,切割完孔1,接着要切割孔2。

切割头要从点A移动到点B。

当然,移动过程中要关闭激光。

从点A到点B之间的运动过程,机器“空”跑,称为空程。

早期的激光切割机的空程如下图所示,切割头要次第完成三个动作:上升(到足够安全的高度)、平动(到达点B的上方)、下降。

压缩空程时间,可提高机器的效率。

如果将次第完成的三个动作,变为“同时”完成,可缩短空程时间:切割头从点A开始向点B移动时,即同时上升;接近点B时,同时下降。

如下图所示。

切割头空程运动的轨迹,犹如青蛙跳跃所画出的一条弧线。

在激光切割机的发展过程中,蛙跳算得上一个突出的技术进步。

蛙跳动作,只占用了从点A 到点B平动的时间,省却了上升、下降的时间。

青蛙一跳,捕捉到食物;激光切割机的蛙跳,“捕捉”到的是高效率。

如果激光切割机现在还不具备蛙跳功能,恐怕就不入流了。

2.自动调焦
切割不同材料时,要求激光束的焦点落在工件截面的不同位置。

如下图所示。

因此,就需要调整焦点的位置(调焦)。

早期的激光切割机,一般采用手动调焦方式;当下,许多厂商的机器都实现了自动调焦。

可能有人会说,改变切割头的高度就好了,切割头升高,焦点位置就高,切割头降低,焦点位置就低。

没有这么简单。

如下图所示,切割头底部为喷嘴。

在切割过程中,喷嘴与工件之间的距离(喷嘴高度)约0.5~1.5mm,不妨看作是一个固定值,即喷嘴高度不变,所以不能通过升降切割头来调焦(否则无法完成切割加工)。

聚焦镜的焦距是不可改变的,所以也不能指望通过改变焦距来调焦。

如果改变聚焦镜的位置,则可改变焦点位置:聚焦镜下降,则焦点下降,聚焦镜上升,则焦点上升。

——这确是调焦的一种方式。

采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动,可以实现自动调焦。

另一种自动调焦的方法是:在光束进入聚焦镜之前,置一变曲率反射镜(或称可调镜),通过改变反射镜的曲率,改变反射光束的发散角度,从而改变焦点位置。

如下图所示。

有了自动调焦功能,可显著提高激光切割机的加工效率:厚板穿孔时间大幅缩减;加工不同材质、不同厚度的工件,机器可自动将焦点快速调整到最合适的位置。

3.自动寻边
如下图所示,当板料放到工作台上时,如果歪斜,切割时可能造成浪费。

如果能够感知板料的倾斜角度和原点,则可调整切割加工程序,以适合板料的角度和位置,从而避免浪费。

自动寻边功能应运而生。

启动自动寻边功能后,切割头从P点出发,自动测得板料两垂直边上的3点:P1、P2、P3,并据此自动计算出板料的倾斜角度A,以及板料的原点。

借助自动寻边功能,省却了早先调整工件的时间——在切割工作台上调整(移动)重达数百公斤的工件不是件易事,提升了机器的效率。

一台技术先进功能强大的高功率激光切割机,是光、机、电一体化的复杂系统。

细微之处,往往隐藏奥妙。

让我们一起来窥探其奥妙。

4.集中穿孔
集中穿孔,也称预穿孔,是一种加工的工艺,并非机器本身的功能。

激光切割较厚板材时,每一轮廓的切割加工都要经历两个阶段:1.穿孔、2.切割。

常规加工工艺(A点穿孔→切割轮廓1→B点穿孔→切割轮廓2→……)
所谓集中穿孔,就是将整张板上的所有穿孔过程提前集中执行,然后回头再执行切割过程。

集中穿孔加工工艺(完成所有轮廓的穿孔→回到起点→切割所有轮廓)
与常规加工工艺相比,集中穿孔时,机器的运行轨迹总长是增加了的。

那为什么还要采用集中穿孔呢?
集中穿孔可避免过烧。

厚板穿孔过程中,在穿孔点周围形成热量聚集,如紧接着切割,就会出现过烧现象。

采用集中穿孔工艺方式,完成所有穿孔、返回起点再切割时,由于有充分的时间散热,就避免了过烧现象。

集中穿孔可提高加工效率。

目前,仍有许多激光切割机不具备自动调焦的功能。

加工厚板,穿孔、切割两个阶段的工艺参数(激光模式、功率、喷嘴高度、辅助气体压力等)是不同的。

穿孔过程中喷嘴高度要高于切割过程。

如果采取常规的加工工艺(轮廓1穿孔→轮廓1切割→轮廓2穿孔→轮廓2切割→……),为了保证切割质量和效率,激光束的焦点只能按照切割的需要人工调定到最佳位置(试想如果是这样:一开始,将焦点人工调定到穿孔所需要的位置,穿孔;然后,再将焦点调到切割所需要的位置,切割;再调到穿孔位置,穿孔;……;直至加工完成——这简直是恶梦)。

因此,穿孔时的焦点就必定不在最佳位置,穿孔时间也就较长。

但是,采取集中穿孔方式,就可先将焦点调整到适合穿孔的位置,待穿孔完成后,使机器暂停,再将焦点位置调整到切割所要求的最佳位置;这样,穿孔时间可缩短一半以上,大大提升效率。

当然,如必要,还可在集中穿孔和切割中间调整或改变其他工艺参数(比如可使用空气+连续波进行穿孔,而使用氧气进行切割,中间有足够的时间完成气体的切换)。

我们一般把驱动聚焦镜自动变焦称作F轴;像这样采用手动变焦进行集中穿孔、切割,是不是可以叫做“H”(Hand)轴“变焦”呢?
集中穿孔也有风险。

如果在切割过程中发生碰撞,致使板材位置变动,则尚未切割的部分可能报废。

集中穿孔工艺需要自动编程系统的帮助。

5.桥位(微连接)
进行激光切割加工时,板料被锯齿状的支撑条托住。

被切割下来的零件,如果不够小,不能从支撑条的缝隙中落下;如果又不够大,不能被支撑条托住;则可能失去平衡,翘起。

高速运动的切割头可能与之发生碰撞,轻则停机,重则损坏切割头。

利用桥位(微连接)切割工艺,可避免发生此种现象。

在对图形进行激光切割编程时,有意将封闭的轮廓,断开若干处,使得切割完成后零件与周围的材料粘连在一起,不致掉落,这些断开处,就是桥位。

也称为断点,或微连接(这种叫法源自对Micro Joint的生硬翻译)。

断开的距离,约0.2~1mm,与板料的厚度成反比。

基于不同的角度,有了这些不同的叫法:基于轮廓,断开了,所以叫断点;基于零件,与母材相粘连,所以叫桥位或微连接。

桥位将零件与周围材料连在一起
成熟的编程软件,可根据轮廓的长度,自动加上合适数量的桥位。

还能区分内外轮廓,决定是否加桥位,使不留桥位的内轮廓(废料)掉落,而留桥位的外轮廓(零件)与母材粘连在一起,不掉落,从而免去分拣的工作。

6.共边切割
如果相邻的零件轮廓是直线,且角度相同,则可以合为一条直线,只切割一次。

此即共边切
割。

显而易见,共边切割减少了切割长度,可显著提高加工效率。

共边切割并不要求零件的外形是矩形。

如下图。

天蓝色线条为公共边
共边切割,不仅节省切割的时间,而且减少穿孔的次数,因此,效益非常明显。

假如每天因共边切割节省1.5小时,每年约节省500小时,每小时综合成本按100元计,则相当于一年额外创造了5万元效益。

共边切割需要仰赖于智能化的自动编程软件。

(来源:)。

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