激光切割加工在鈑(bǎn)金加工中的遇到的問題
任何一種熱切割技術,除少數情況可以從板邊緣開始外,一般都必(bì)須在板上穿(chuān)一個小孔(kǒng)。之前在激光衝壓複合機上是用衝頭先(xiān)衝出一個孔(kǒng),然後再用激光從小孔處開始(shǐ)進行切割。對於沒有衝壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法:
爆破穿(chuān)孔(kǒng)——材料經連續激光的照射後在中心形成一個凹坑,然後由與激光(guāng)束同軸的(de)氧流很快將熔融材料去除形成一個孔。一般(bān)孔(kǒng)的大小與板厚有關,爆破穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在加工精度要求較高的零件上使用,隻能(néng)用於廢料上。此外由於穿孔所用的氧氣壓力與切(qiē)割時相同,飛濺較大。
脈衝穿(chuān)孔——采用高(gāo)峰值功率的脈衝激光使(shǐ)少量材料熔化或汽化(huà),常用空氣(qì)或氮氣作(zuò)為輔(fǔ)助(zhù)氣體,以減少因放熱(rè)氧化使(shǐ)孔擴展,氣體(tǐ)壓力較(jiào)切(qiē)割時的氧氣壓力小。每個脈衝激光(guāng)隻產生小的微粒噴射,逐(zhú)步深入,因此厚板穿(chuān)孔時間需要幾秒鍾。一旦穿孔完(wán)成,立即將輔助氣體換(huàn)成(chéng)氧氣進行切割。這(zhè)樣穿孔直徑較小(xiǎo),其穿孔質量優於爆破(pò)穿孔。為此(cǐ)所使用的激光器不(bú)但應具(jù)有較高的輸出功率;更重要的是光束的時(shí)間(jiān)和空間特性,因此一般橫流CO2激光器不能適應激光切割的要求。此(cǐ)外脈衝穿孔還須要有較可靠的氣路控製係統,以實現氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時間(jiān)的控製(zhì)。
在采用脈衝穿孔的情況(kuàng)下,為了獲得(dé)高質(zhì)量的切口,從工件靜止時的脈衝穿孔到工件(jiàn)等速連續切割的過渡技術應加以重視。從理(lǐ)論上講通常可改變加速段的切割(gē)條件(jiàn),如焦距、噴嘴位置、氣體(tǐ)壓力等,但實際(jì)上由於時(shí)間太短改變以上條件的可(kě)能性不大。在(zài)工業生產中主要(yào)采(cǎi)用改變激光平均功率的辦法比較現實,具體方法是改變脈衝寬度;改變脈衝(chōng)頻率;同時改變脈衝寬度和頻率。實際結(jié)果表明,第3種效果最好。
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