激光切割工艺

激光切割工艺

发表于200９-10-26 20:５0 | 只瞧该作者发表得帖子

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激光切割工艺

激光切割得工艺参数

(1)光束横模

①基模又称为高斯模,就是切割最理想得模式,主要出现在功率小于１kW得激光器。

②低阶模与基模比较接近,主要出现在1~2kW得中功率激光器。

③ 多模就是高阶模得混合,出现在功率大于３kＷ得激光器。

切割速度与横模及板厚得关系见图1、由图可以瞧出,３00W得单模激光与500W得多模有同等得切割能力。但就是,多模得聚焦性差,切割能力低,单模激光得切割能力优于多模。常用材料得单模激光切割工艺参数见表１,多模激光切割工艺参数见表2。

表1 常用材料得单模激光切割工艺参数

材料

厚度/mm

辅助气体

切割速度/ｃmｍin-1

切缝宽度/mm

功率/W

低碳钢

3、0

O2

60

0.２

250

不锈钢

1。0

Ｏ2

１50

0。１

40、０

O2

5０

3.５

钛合金

10。0

Ｏ2

280

1、5

有机透明玻璃1０。0

N２

８０

0、７

氧化铝

1.０

O２

300

0、１

聚酯地毯

N2

260

０.５

棉织品(多层) １5、０

N2

90

0。5

纸板

０、5

N２

300

0.4

波纹纸板

８.0

Ｎ2

３00

０.4

石英玻璃

1。9

６0

0.2

聚丙烯

5。5

Ｎ2

70

0。5

聚苯乙烯

3、２

Ｎ2

420

０、４

硬质聚氯乙烯7。0

N2

120

０。5

纤维增强塑料3。0

Ｎ２

0。３

木材(胶合板) １8。０

N2

20

0、７

低碳钢

１.0

N2

450

—

５0０

3。0

N2

150

6、０

N2

5０

1、2

O2

0、15 2。0 O2

40０0、15 3.0

Ｏ2

2５0 ０.2 不锈钢１、０O２

３00 -

3.0

O2

１20 胶合板1８、0 N2

表２常用材料得多模激光切割工艺参数材料

板厚/ｍm

切割速度/ｃmmin—1

切缝宽度／mm

功率/kW

铝

12

2３0

1

15

碳钢

6

23０

1

15

３04不锈钢

4.６

130

2

硼/环氧复合材料

８

165

1

１5

纤维／环氧复合材料12

46０

０。6

20

胶合板

25。４

15０

1。5

８

有机玻璃

２5.4

１５0

1.5

8

９。4

150

１

２0

混凝土

３8

5

6

８

(2)激光功率

激光切割所需要得激光功率主要取决于切割类型以及被切割材料得性质。汽化切割所需要得激光功率最大,熔化切割次之,氧气切割最小。激光功率对切割厚度、切割速度与切口宽度等有很大影响。一般激光功率增大,所能切割材料得厚度也增加,切割速度加快,切口宽度也有所加大。

激光功率与板厚与切割速度得关系见图2、激光功率对切口宽度得影响见图3。

(3)焦点位置(离焦量)

离焦量对切口宽度与切割深度影响较大。离焦量对切口宽度得影响见图4。一般选择焦点位于材料表面下方得约１/３板厚处,切割深度最大,切口宽度最小、采用激光功率为2。3ｋＷ、切割不同厚度钢板时,离焦量对切割质量得影响见图5。

(４)焦点深度

切割较厚钢板时,应采用焦点深度大得光束,以获得垂直度较好得切割面。但焦点深度大,光斑直径也增大,功率密度随之减小,使切割速度降低。若要保持一定得切割速度,则需要增大激光得功率;切割薄板宜采用较小得焦点深度,这样光斑直径小,功率密度高,切割速度加快。

(5)切割速度

切割速度直接影响切口宽度与切口表面粗糙度。不同材料得板厚,不同得切割气体压力,切割速度有一个最佳值,这个最佳值约为最大切割速度得80％。

切割速度与材料板厚得关系见图6,图中得上、下曲线分别表示能够切透材料得最大与最小切割速度。切割速度对切口宽度得影响见图7、切割速度对切口表面粗糙度得影响见图８。