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激光切割钢板的若干工艺问题

来源:http://www.workrewired.com 作者:机械设备 人气:181 发布时间:2020-03-24
摘要:1.粗糙度。激光切割断面会形成垂直的纹路,纹路的深度决定了切割表面的粗糙度,越浅的纹路,切割断面就越光滑。粗糙度不仅影响边缘的外观,还影响摩擦特性,大多数情况下,需

1.粗糙度。激光切割断面会形成垂直的纹路,纹路的深度决定了切割表面的粗糙度,越浅的纹路,切割断面就越光滑。粗糙度不仅影响边缘的外观,还影响摩擦特性,大多数情况下,需要尽量降低粗糙度,所以纹路越浅,切割质量就越高。

  1. 激光切割加工时穿刺点的选择

2.垂直度。如何钣金的厚度超过10mm,切割边缘的垂直度非常的重要。远离焦点时,激光束变得发散,根据焦点的位置,切割朝着顶部或者底部变宽。切割边缘偏离垂直线百分之几毫米,边缘越垂直,切割质量越高。

爆破穿孔——材料经连续激光的照射后在中心形成一个凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一个孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在加工精度要求较高的零件上使用,只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。

hga025手机版,3.切割宽度。切口宽度一般来说不影响切割质量,仅仅在部件内部形成特别精密的轮廓时,切割宽度才有重要影响,这是因为切割宽度决定了轮廓的最小内经,当板材厚度增加时,切割宽度也随之增加。所以想要保证同等高精度,不管切口宽度多大,工件在激光切割机的加工区域应该是恒定的。

激光切割是用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用于激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。激光切割技术发展迅速,应用日益广泛,是一种先进加工方法,尤其适合切割钢板。

4.纹路。高速切割厚板时,熔融金属不会出现于垂直激光束下方的切口里,反而会在激光束偏后处喷出来。结果,弯曲的纹路在切割边缘形成了,纹路紧紧跟随移动的激光束,为了修正这个问题,在切割加工结尾时降低进给速率,可以大大消除纹路的行成。

清洁、安全、无污染。

8.热影响区域。激光切割中,沿着切口附近的区域被加热。同时,金属的结构发生变化。例如,一些金属会发生硬化。热影响区域指的是内部结构发生变化的区域的深度。

图2

7.凹陷和腐蚀。凹陷和腐蚀对切割边缘的表面有不利影响,影响外观。他们出现在一般本应避免的切割误差中。

根据CO2激光切割的工作和设计原理,分析得出以下几点原因是造成加工件产生毛刺的主要原因:激光焦点的上下位置不正确,需要做焦点位置测试,根据焦点的偏移量进行调整;激光的输出功率不够,需要检查激光发生器的工作是否正常,如果正常,则观察激光控制按钮的输出数值是否正确,加以调整;切割的线速度太慢,需要在操作控制时加大线速度;切割气体的纯度不够,需要提供高质量的切割工作气体;激光焦点偏移,需要做焦点位置测试,根据焦点的偏移量进行调整;机床运行时间过长出现的不稳定性,此时需要关机重新启动。

判断激光切割机切割质量的好坏,是最直观断定激光切割设备性能的最好方式,这里给大家列出了一些判定的九大标准。

如上图1,如果此零件对圆弧有精度要求,我们在编制激光切割程序时,切割启始点就要设置在A和C,而不能设置在B和D。而如果此零件只对直线边的精度有要求,那我们在编制激光切割程序时,切割启始点就要设置在B和D,而不能设置在A和C了。

9.变形。如果切割使得部件急剧加热,它就会变形。精细加工中这一点尤为重要,因为这里的轮廓和连接片通常只有十分之几毫米宽。控制激光功率以及使用短激光脉冲可以减少部件变热,避免变形。

切割速度快 例如采用2kW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min;2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min,热影响区小,变形极小。

6.材料沉积。激光切割机在开始熔化穿孔前先在工件表面碰上一层含油的特殊液体。切割过程中,由于气化且各种材料不用,客户用风吹除切口,但是向上或向下排出也会在表面形成沉积。

激光切割钣金件是一项先进的制造加工技术,不仅可以大大降低研发周期,模具制造成本,而且提高了质量及生产效率,有利于改善制造行业的技术及设备革新。实际应用中,需要我们在不断地积累经验,不断地了解和实践,让这项新技术为我们的生产力提高发挥应有的贡献。

5.毛刺。毛刺的形成时决定激光切割质量的一个非常重要的影响因素,因为毛刺的去除需要额外的工作量,所以毛刺量的严重和多少是能直观判断切割的质量。

因此,激光束在开始穿透钢板时到进入零件轮廓切割的这一段时间,其切割速度在矢量方向上将有一个很大的改变,即矢量方向的90°旋转,由垂直于切割轮廓的切线方向转为与切割轮廓的切线重合,即与轮廓切线的夹角为0°。这样就会在被加工材料的切割断面上流下比较粗糙的切割面,这主要是在短时间内,激光束在移动中的矢量方向变化很快所至。因此在采用激光切割加工零件时就要注意这方面的情况。一般,在设计零件对表面切割断口没有粗糙度要求时,可以在激光切割编程时不做手动处理,让控制软件自动产生穿刺点;但是,当设计对所要加工的零件切割断面有较高粗糙度要求时,就要注意到这个问题,通常需要在编激光切割程序时对激光束的启始位置做手动调整,即人工对于穿刺点的控制。需要把激光程序原来产生的穿刺点移到需要的合理位置,以达对加工零件表面精度的要求。

图1

切割质量好 切口宽度窄、精度高、切口表面粗糙度好,切缝一般不需要再加工即可焊接。

  1. 激光未完全切割透状态的分析

这种情况会影响零件的切割断面光洁度加工质量。此时在其他参数都正常的情况下,应考虑以下情况:激光头喷嘴NOZZEL的损耗,应及时更换喷嘴。在无新喷嘴更换的情况下,应加大切割工作气体压力;喷嘴与激光头连接处螺纹松动。此时应立即暂停切割,检查激光头连接状态,重新上好螺纹。

同样的,如图2,如果此零件外形设计对圆弧有精度要求,我们在编制激光切割程序时,切割启始点就只能设置在D,而如果此零件只对直线边的精度有要求,那我们在编制激光切割程序时,切割启始点就可以选择除了D点以外的任何点了。

这是因为机床在加工小孔时不是采取爆破穿孔的方式,而是用脉冲穿孔的方式,这使得激光能量在一个很小的区域过于集中,将非加工区域也烧焦,造成孔的变形,影响加工质量。这时我们应在加工程序中将脉冲穿孔方式改为爆破穿孔方式,加以解决。而对于较小功率的激光切割机则恰好相反,在小孔加工时应采取脉冲穿孔的方式才能取得较好的表面光洁度。

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