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激光切割質量影響因素和判定標準

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

激光切割技術作為激光加工領域重要的一種技術,廣泛應用於現代工業中的各個領域,國內外眾多學者對激光切割質量的影響因素進行了大量研究,但是係統的總結和歸納很少。本文以激光切割2mm低碳鋼板實驗為基礎,係統研究了激光切割質量影響因素和判定標準。

激光切割質量影響因素

激光切割是一種非常複雜的熱物理過程,其中切割材料、激光束和輔助氣體相互作用,作用過程中伴隨著溫度場變化、能量變化、熱-化學、流體等問題,因此切割過程中影響切割質量的因素很多,有專業研究人員曾總結出近50種影響因素,其中主要包括三方麵:加工材料特性、激光光束特性和加工工藝參數,如表2-1所示: 

在實際切割中,激光器的許多光學特性從出廠便已確定,因而重點在於改變切割工藝參數,根據實際情況的可操作性,主要改變激光功率、切割速度、噴嘴離工件表麵距離、輔助氣體種類及壓力等五個主要工藝參數來進行實驗。


激光切割質量的判定標準

目前,國內外研究板材激光切割的學者所引用最多的標準是德國DIN2310 標準中相關的評價指標。在實際激光切割加工中評價其加工質量最常用的幾個判定標準為:

(1) 切縫寬度。切縫寬度與激光束光斑直徑及光束模式有很大的關係,對於金屬的激光切割,切縫寬度越小其切割質量越好。

(2) 切縫表麵粗糙度。表麵粗糙度的參數有很多,對於一般的激光切割,主要選擇表麵微觀不平度十點高度Rz或算術平均偏差Ra。

(3) 切口掛渣厚度。掛渣厚度很直觀的反應了激光切割質量,激光切割的目的是獲得無掛渣的切縫。

(4) 切割條紋。無論采用何種輔助氣體,切縫表麵都會產生切割條紋,其中條紋越細、條紋深度越淺,其切割質量越好。

(5) 熱影響區寬度。熱影響區寬度也是反映切割質量的重要指標。

(6) 切邊垂直度和斜度。良好的切割質量要求切邊垂直度好、切縫表麵光滑。

(7) 平麵度。

在本文中,結合實驗分析條件及考慮到測量儀器的操作性,主要選取前四種判定標準,即切縫寬度、切縫表麵粗糙度、切口掛渣厚度和切割條紋。

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