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光束激光

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鈑金激光切割機工藝:鈑金激光切割機工藝

作者:admin 日期:2022-02-28 10:11:53 點(diǎn)擊數:

1、鈑金激光切割機工藝:鈑金激光切割機工藝

適用于80、5mm--厚板。大多數熱切割技術(shù)必須在電路板上打一個(gè)小孔。在激光沖壓復合機上,先用沖頭沖出沖頭。然后使用激光從小孔開(kāi)始切割。對于沒(méi)有打孔裝置的激光切割機,一般采用脈沖穿孔的基本方法——脈沖穿孔:金屬對10、6urn激光束的初始吸收率僅為0、5%~10%。當功率密度超過(guò) /cm2 的聚焦激光束照射在金屬表面上時(shí)。但它可以在幾微秒內迅速開(kāi)始融化表面。通常使用空氣或氮氣作為輔助氣體,每個(gè)脈沖激光僅產(chǎn)生少量粒子射流。逐漸加深,因此厚板需要幾秒鐘才能穿透孔。穿孔完成后,立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。

當入射激光束的功率密度超過(guò)一定值時(shí)。在光束撞擊的地方,材料內部開(kāi)始蒸發(fā),形成孔洞。它將作為一個(gè)黑體吸收所有入射光束能量??紫侗蝗廴诓牧习鼑?。然后。與光束同軸的輔助氣流去除孔周?chē)娜廴诓牧?。隨著(zhù)工件的移動(dòng),小孔沿切削方向同步移動(dòng),形成切縫。切割氣體通常是氮氣。

熔斷一般使用惰性氣體,如果用氧氣或其他活性氣體代替。在激光束的照射下,材料與氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應,產(chǎn)生另一種熱源,稱(chēng)為氧化熔切。切割氣體一般使用氧氣

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2、板材激光切割機的過(guò)程:激光切割的切割過(guò)程

在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度上升到沸點(diǎn)溫度的速度是這樣的速度足夠快,避免了熱傳導引起的熔化,因此部分材料蒸發(fā)成蒸汽并消失,部分材料被輔助氣流作為射流從狹縫底部吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳材料和一些塑料,都是通過(guò)這種蒸汽切割方法切割成型的。

在汽化切割過(guò)程中,蒸汽帶走熔融顆粒并沖刷碎屑,形成孔洞。在汽化過(guò)程中,大約 40% 的材料會(huì )以蒸汽的形式消失,而 60% 的材料會(huì )以液滴的形式被氣流驅走。熔融切割一般使用惰性氣體。如果改用氧氣或其他活性氣體,材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃,與氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應,產(chǎn)生另一種熱源,稱(chēng)為氧化熔切。具體描述如下: 

(1)材料表面在激光束的照射下迅速加熱到著(zhù)火溫度,然后與氧氣發(fā)生劇烈燃燒反應,放出大量熱量。在這種熱量的作用下,材料內部形成充滿(mǎn)蒸汽的氣孔,氣孔被熔融金屬壁包圍。

(2)燃燒物質(zhì)向爐渣的轉移控制著(zhù)氧氣和金屬的燃燒速度,氧氣通過(guò)爐渣擴散到點(diǎn)火前沿的速度對燃燒速度也有很大影響。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)和熔渣去除越快。當然,氧氣流速也不是越高越好,因為過(guò)快的流速會(huì )導致切口出口處的反應產(chǎn)物即金屬氧化物迅速冷卻,這對切割質(zhì)量也是不利的.

(3)顯然,氧化熔化和切割過(guò)程中有兩個(gè)熱源,即激光照射能量和氧氣與金屬化學(xué)反應產(chǎn)生的熱能。據估計,在切割鋼材時(shí),氧化反應釋放的熱量約占切割所需總能量的60%。顯然,與惰性氣體相比,使用氧氣作為輔助氣體可以獲得更高的切割速度。

(4)在使用兩個(gè)熱源進(jìn)行氧化熔化切割的過(guò)程中,如果氧氣的燃燒速度高于激光束的移動(dòng)速度,則切割縫顯得寬而粗糙。如果激光束的移動(dòng)速度快于氧氣的燃燒速度,則產(chǎn)生的狹縫又窄又光滑。對于易受熱損傷的脆性材料,采用激光束加熱進(jìn)行高速可控切割稱(chēng)為可控斷裂切割。這一切割過(guò)程的主要內容是激光束加熱小面積的脆性材料,使該區域產(chǎn)生較大的熱梯度和劇烈的機械變形,從而導致材料產(chǎn)生裂紋。只要保持均勻的加熱梯度,激光束就可以將裂紋引導到任何所需的方向。

需要注意的是,這種受控斷線(xiàn)切割不適用于切割鋒利和拐角的切割。切割超大封閉型材也不容易實(shí)現??刂茢嗫谇懈钏俣瓤?,不需要太高的功率,否則會(huì )導致工件表面熔化,破壞切口邊緣。其主要控制參數是激光功率和光斑尺寸。 1、 交叉點(diǎn)位置的檢測。激光切割前,需要根據材料調整光束焦點(diǎn)在工件上的位置。由于激光束,尤其是CO2氣體激光,肉眼一般是看不見(jiàn)的,可以用楔形亞克力塊檢測焦點(diǎn)位置,然后調整割炬的高度,使焦點(diǎn)在設定的位置。

2、射孔作業(yè)要點(diǎn)。世紀切割時(shí),有些零件是從板材內側切割的,需要先在板材上打孔。一種方法是使用連續激光對薄板進(jìn)行穿孔??墒褂谜]o助氣壓,光束穿透工件0、2~1s,即可轉入切割。當工件厚度較大時(shí)(如板厚為2~4mm),采用正常氣壓進(jìn)行穿孔,工件表面會(huì )形成較大尺寸的熔坑。它不僅會(huì )影響切割質(zhì)量,而且熔融材料的飛濺會(huì )損壞鏡片或噴嘴。此時(shí)應適當增加輔助氣體的壓力,并稍微增加噴嘴孔徑與工件的距離。這種方法的缺點(diǎn)是氣體流量增加,切割速度降低。

3、防止工件在銳角拐點(diǎn)處熔化。用連續激光切割銳角零件時(shí),如果切割參數匹配或操作不當,在銳角拐角處容易發(fā)生自燒,無(wú)法形成拐角處的尖角。這不僅讓網(wǎng)站的質(zhì)量變差,還會(huì )影響后續的裁減。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是選擇合適的切割參數,使用脈沖激光切割時(shí)不存在尖角處的燒傷問(wèn)題。

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