在(zai)確定(ding)使(shi)用哪種(zhong)焦距(ju)鏡頭后,焦點(dian)與工(gong)件表面的(de)相對位置(zhi)對確保切割(ge)(ge)質(zhi)量尤為(wei)重(zhong)要。噴嘴與工(gong)件表面的(de)距(ju)離一般在(zai)1.5 mm左右。實踐(jian)表明,當輔助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)為(wei)氧氣(qi)時,輔助(zhu)(zhu)氣(qi)體(ti)的(de)純度對切割(ge)(ge)質(zhi)量有顯著的(de)影響。
但當客戶使用激光切割機時,偶爾切(qie)割(ge)效(xiao)果不(bu)佳,在這種情況下,除了設備自身故障的(de)(de)原(yuan)因(yin),應該如(ru)何處理切(qie)割(ge)效(xiao)果差的(de)(de)問題呢?事(shi)實上,切(qie)割(ge)效(xiao)果與切(qie)割(ge)過(guo)程密切(qie)相(xiang)關,主要包括切(qie)割(ge)速度(du)、焦(jiao)點位(wei)置和(he)輔助(zhu)氣體這三個(ge)參數,下面我(wo)們從激光(guang)功率密度(du)和(he)材(cai)料,切(qie)割(ge)速度(du)對(dui)切(qie)割(ge)質量的(de)(de)影響來幫您分析如(ru)何解決激光(guang)切(qie)割(ge)效(xiao)果差的(de)(de)問題。
光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)機(ji)利用(yong)光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)發生器作(zuo)為光(guang)(guang)源的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)機(ji)。光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器是國際(ji)上新(xin)發展(zhan)的(de)(de)一種新(xin)型激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器。光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器輸出高(gao)(gao)能量密(mi)度的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束,并聚集在工(gong)件表面上,使(shi)工(gong)件上被超細(xi)焦(jiao)點光(guang)(guang)斑照射(she)的(de)(de)區域瞬間熔化(hua)和(he)氣化(hua),通(tong)過(guo)數控控制系(xi)統移動光(guang)(guang)斑照射(she)位置而實現自動切(qie)(qie)割(ge)。只要切(qie)(qie)割(ge)速度與激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)功(gong)率密(mi)度在通(tong)過(guo)閾值以上成正比,即(ji)可(ke)以通(tong)過(guo)提高(gao)(gao)功(gong)率密(mi)度來提高(gao)(gao)切(qie)(qie)割(ge)速度。此外,光(guang)(guang)束聚焦(jiao)系(xi)統的(de)(de)特性,即(ji)聚焦(jiao)光(guang)(guang)斑的(de)(de)大小,也對激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)切(qie)(qie)割(ge)有很大的(de)(de)影響。
輔助氣體壓力對(dui)切(qie)割質量的影響(xiang)
通常輔助(zhu)氣體用于(yu)材料(liao)切(qie)割(ge),主要涉及(ji)輔助(zhu)氣體的種類和(he)壓力。有時,切(qie)割(ge)速度慢也(ye)會導致熱熔(rong)材料(liao)燒蝕表(biao)面(mian)(mian)(mian)的放(fang)電,使切(qie)割(ge)面(mian)(mian)(mian)變得(de)非常粗糙。由于(yu)焦點處的高功(gong)率密度,在大多數(shu)情況下,焦點位置僅在切(qie)割(ge)時工件(jian)的表(biao)面(mian)(mian)(mian)上,或(huo)略(lve)低于(yu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)。
特別是對于金(jin)屬(shu)(shu)材料(liao),在(zai)(zai)其它工藝(yi)參數保持(chi)不變的情況下(xia),激光切割(ge)(ge)速度可以有一個相對的調節范圍,同時仍能保持(chi)較好的切割(ge)(ge)質(zhi)量,在(zai)(zai)切割(ge)(ge)薄金(jin)屬(shu)(shu)板(ban)時比厚板(ban)材的切割(ge)(ge)速度略寬(kuan)。
對于大(da)多(duo)數金屬激(ji)光切(qie)(qie)割(ge)(ge),活(huo)性氣(qi)(qi)體被(bei)用來與鐵水形成氧(yang)化放熱(re)反(fan)應(ying),該部分的(de)(de)附(fu)加熱(re)量(liang)可使(shi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度提(ti)高(gao)1≤3≤1≤2。激(ji)光切(qie)(qie)割(ge)(ge)機將(jiang)(jiang)(jiang)從(cong)激(ji)光器(qi)發射(she)出(chu)的(de)(de)激(ji)光,經光路系統(tong),聚焦成高(gao)功(gong)率密度的(de)(de)激(ji)光束(shu)。激(ji)光束(shu)照(zhao)射(she)到工(gong)件表面(mian),使(shi)工(gong)件達到熔點或沸點,同(tong)時與光束(shu)同(tong)軸的(de)(de)高(gao)壓(ya)氣(qi)(qi)體將(jiang)(jiang)(jiang)熔化或氣(qi)(qi)化金屬吹走。在高(gao)速(su)切(qie)(qie)割(ge)(ge)薄材(cai)料(liao)時,需要較(jiao)高(gao)的(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya),以防止(zhi)切(qie)(qie)槽背面(mian)出(chu)現爐渣毛刺(ci)。當(dang)材(cai)料(liao)厚度增(zeng)加或切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度較(jiao)慢時,應(ying)適當(dang)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)氣(qi)(qi)體壓(ya)力。氧(yang)氣(qi)(qi)純度降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)2%將(jiang)(jiang)(jiang)使(shi)切(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)(di)50%,并(bing)導(dao)致切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量(liang)顯著下降(jiang)(jiang)(jiang)。
對(dui)于非金屬材料(liao)和部門金屬材料(liao),使用壓(ya)縮空氣或惰性(xing)氣體處理(li)熔化(hua)和蒸發材料(liao),同(tong)時抑制切割區域的過度燃燒(shao)。有(you)時,鏡頭(tou)由于冷(leng)卻不良而(er)被加熱,導致焦距發生(sheng)變化(hua),這(zhe)就需要及時調整焦距位置。
激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)機的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)速度(du)(du)與切(qie)割(ge)材料(liao)的(de)(de)(de)密度(du)(du)(比重)和厚(hou)度(du)(du)成反比。激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)機將從激(ji)光(guang)器(qi)發射(she)出的(de)(de)(de)激(ji)光(guang),經光(guang)路系(xi)統,聚(ju)焦(jiao)(jiao)成高功(gong)(gong)(gong)率密度(du)(du)的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)。激(ji)光(guang)束(shu)照射(she)到工件表(biao)面(mian),使工件達到熔(rong)點或(huo)沸點,同時(shi)與光(guang)束(shu)同軸的(de)(de)(de)高壓氣(qi)體將熔(rong)化或(huo)氣(qi)化金(jin)屬吹走。由于長焦(jiao)(jiao)距(ju)透(tou)鏡具有(you)較寬的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)深(shen),只(zhi)要有(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率密度(du)(du),就更適合(he)切(qie)割(ge)厚(hou)工件。這(zhe)里所提到的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率密度(du)(du)不(bu)僅與激(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)出功(gong)(gong)(gong)率有(you)關(guan),而且還與光(guang)束(shu)質量(liang)模(mo)式有(you)關(guan)。激(ji)光(guang)束(shu)聚(ju)焦(jiao)(jiao)后(hou)(hou),光(guang)斑(ban)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)與透(tou)鏡的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)成正比。通過短(duan)焦(jiao)(jiao)距(ju)透(tou)鏡聚(ju)焦(jiao)(jiao)后(hou)(hou),光(guang)斑(ban)尺(chi)寸很(hen)小(xiao),焦(jiao)(jiao)距(ju)處的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率密度(du)(du)很(hen)高,這(zhe)對材料(liao)的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)是非常有(you)利的(de)(de)(de)。但其(qi)缺點是焦(jiao)(jiao)深(shen)很(hen)短(duan),調整幅度(du)(du)小(xiao),一般更適合(he)高速切(qie)割(ge)薄材料(liao)。
了解了影響激光切(qie)割(ge)(ge)機切(qie)割(ge)(ge)效果的原因,相信大家在激光切(qie)割(ge)(ge)機的使(shi)用過程(cheng)中能夠達到(dao)理想的切(qie)割(ge)(ge)效果。