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影响激光切割机质量的三个因素

发布时间2022-05-27人气:565

我们经常使用激光切割机的原因是激光切割机的加工质量好,但加工质量好的前提是激光切割机的性能和配置需要优化才能使用激光切割机加工好的工件。围绕中低功率激光切割机设备,总结出影响激光切割机切割质量的三个因素:焦点位置、辅助气体、激光输出功率。

1、焦点位置调整对切割质量的影响

由于激光功率密度对切割速度的影响很大,因此透镜焦距的选择是一个重要问题。激光束聚焦后,光斑大小与透镜焦距成正比。光束经短焦距透镜聚焦后,光斑尺寸小,焦点处的功率密度高,非常有利于材料切割;但它的缺点是焦深很短,调整余量小,一般比较适合薄材料的高速切割。由于长焦距镜头的焦深较宽,只要有足够的功率密度,就更适合切割较厚的工件。

影响激光切割机质量的三个因素

在确定使用哪种焦距镜头后,焦点与工件表面的相对位置对保证切割质量尤为重要。由于焦点处的功率密度高,在大多数情况下,切割时焦点正好在工件表面或略低于表面。在整个切割过程中,保证焦点与工件的相对位置恒定是获得稳定切割质量的重要条件。有时,镜头在操作过程中因散热不良而发热,导致焦距发生变化,需要及时调整焦距。

当焦点在较好的位置时,切缝更小,效率更高,更好的切割速度可以达到更好的切割效果。

在大多数应用中,光束焦点被调整到刚好在喷嘴下方。喷嘴与工件表面的距离一般为1.0mm左右。

2、辅助气压对切割质量的影响

一般来说,材料切割需要辅助气体,问题主要与辅助气体的种类和压力有关。通常,辅助气体与激光束同轴,以保护镜片免受污染并吹走切割区底部的熔渣。对于金属材料,使用压缩空气或惰性气体使材料熔化和汽化,同时抑制切割区域的过度燃烧。

对于大多数金属激光切割机,氧气用于与热金属形成氧化放热反应。这部分额外的热量可以使切割速度提高1/31/2

在保证辅助气体的前提下,气体压力是一个极其重要的因素。高速切割薄材料时,需要较高的气压以防止切口背面粘渣(工件上的热粘渣也会损坏切削刃)。

激光切割机实践表明,当辅助气体为氧气时,其纯度对切割质量有显着影响。氧气纯度降低 2% 会使切割速度降低 50%,并导致切割质量显着下降。

影响激光切割机质量的三个因素

3、激光输出功率对切割质量的影响

对于连续波输出的激光器,激光功率的大小和模式的好坏将对切割产生重要影响。在实际操作中,往往会设置更高的功率以获得更高的切割速度,或者切割更厚的材料。然而,光束模式(光束能量在横截面上的分布)有时更为重要,当输出功率增加时,模式通常会稍微恶化。经常发现在焦点处获得更高的功率密度并且在低于高功率条件下获得更好的切割质量。该图案在激光器的整个有效工作寿命中并不一致。光学条件、激光工作气体混合物的细微变化以及流量波动都会影响模式机制。

综上所述,虽然影响激光切割的因素复杂,但要注意以下三点。焦点位置、辅助气压、激光功率和模式结构都能切割出满意的工件。在切割过程中,如果发现切割质量明显变差,就要先检查以上讨论的因素,及时调整。


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