解析如何控制雷射切割機的切割質量

2020-11-26 OFweek維科網

在確定使用何種焦長的透鏡以後,焦點與工件表面的相對位置對保證切割質量尤為重要。由於焦點處功率密度高,大多數情況下,切割時焦點位置剛處在工件表面,或稍微在表面以下。在整個切割過程中,確保焦點與工件相對位置恆定是獲得穩定的切割質量的重要條件。有時,透鏡工作中因冷卻不善而受熱從而引起焦長變化,這就需要及時調整焦點位置。

當焦點處於較佳位置時,割縫較小、效率較高,較佳切割速度可獲得較佳切割結果。

在大多數應用情況下,光束焦點調整到剛處於噴嘴下。噴嘴與工件表面間距一般為1.5mm左右。

3.輔助氣體壓力對切割質量的影響

一般情況下,材料切割都需要使用輔助氣體,問題主要牽涉到輔助氣體的類型和壓力。通常,輔助氣體與雷射束同軸噴出,保護透鏡免受汙染並吹走切割區底部熔渣。對非金屬材料和部分金屬材料,使用壓縮空氣或惰性氣體,處理融化和蒸發材料,同時抑制切割區過度燃燒。

對大多數金屬雷射切割則使用活性氣體(只要是O2),形成與熾熱金屬發生氧化放熱反應,這部分附加熱量可提高切割速度1/3~1/2。

在確保輔助氣體前提下,氣體壓力大小是個極為重要的因素。當高速切割薄型材料時,需要較高的氣體壓力以防止切口背面粘渣(熱粘渣到工件上還會損傷切邊)。當材料厚度增加或切割速度較慢時則氣體壓力宜適當降低,為了防止塑料切邊霜化,也以較低氣體壓力切割為好。

雷射切割實踐表明,當輔助氣體為氧氣時,它的純度對切割質量有明顯影響。氧氣純度降低2%會降低50%的切割速度,並導致切口質量明顯變差。

4.雷射輸出功率對切割質量的影響

對連續波輸出的雷射器來說,雷射功率大小和模式好壞都會對切割發生重要影響。實際操作時,常常設置較大功率以獲得較高的切割速度,或用以切割較厚材料。但光束模式(光束能量在橫斷面上的分布)有時顯得更加重要,而且,當提高輸出功率時,模式常隨之稍有變差。常可發現,在小於大功率狀況下焦點處卻獲得較高功率密度,並獲得較佳切割質量。在雷射器整個有效工作壽命期間,模式並不一致。光學元件的狀況、雷射工作混合氣體細微的變化和流量波動,都會影響模式機構。

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